埃及金字塔有多高多大(埃及金字塔高度与面积)

作为世界七大奇迹之一的埃及金字塔,几千年来,它们一直让旅行者、学者、诗人和艺术家产生敬畏和灵感。不过,对于建筑工程师来说,最感兴趣的恐怕是——它们是如何建造的?

埃及金字塔有多高多大(埃及金字塔高度与面积)

以胡夫大金字塔为例。它高146米,重600万吨,由近230万块岩石组成,每块重达80吨。这些石块被放置得相当水平并呈正方形状,石块与石块之间连一张纸都放不下,几乎“天衣无缝”,从而使得整个结构几乎到达完美。要建造这样的工程,即使是在科学技术高度发达的今天,也是极难做到的,更别说在只有青铜和石器的年代了。

难解的四个基本谜题

要解决金字塔是如何建造的这个问题,必须先解决四个基本谜题:石块是如何被开采并雕刻成形的;如何将石块从采石场运到所建地方;石块是如何被抬到金字塔上层的;整个结构是如何保持正方形和水平的。

对于第一个谜,人们认为是采用了这样一种方法:用钻头钻出一排孔,在孔里插入木制楔子并在其中灌水,当楔子膨胀时会将石头挤裂,然后,再用青铜凿将其凿出并进行抛光,直至成为我们今天看到的模样。

第二个谜是这些石块是如何被搬运到金字塔所在地的,传统的观点有两种。一种是用木制雪橇进行拖拽。在金字塔内的墙壁上发现了类似的画面:上百人用雪橇拉着巨大的石像前行,而前进的路上被泼上用来润滑的水或油。但这是否曾经是常见的移动重物的做法,人们不得而知。另一种是使用树木充当滚轮。当石块滚动时,滚轮会不断地向前移动。这种做法会损耗大量的树木,然而埃及森林似乎并没有遭到这种程度的破坏,似乎又否定了这种看法。

第三个谜是如何把石头抬到金字塔的上层。传统的解释是,使用了巨大的坡道,包括直线坡道或者是绕在塔外的螺旋坡道。但这存在明显的漏洞——直线斜坡所需要的石头几乎和金字塔本身一样多,同时也要花费双倍的建造时间和材料,而螺旋式斜坡则难以保证金字塔形状的精确度。

最后一个谜是整个结构是如何保持正方形和水平的。有一种理论认为,金字塔的地基之所以做到如此水平,是因为采用了这样一种方法:在地基周围挖一条沟并灌满水,然后以该水面为参照对地基进行铲平。虽然这种做法是很有道理的,但是,它并没有解释所有石块是如何被凿刻得这么精确的。要知道,单个石块的一点误差,累积起来都会被放大,从而破坏整个结构的对齐。

金字塔石块不是抬上去的?

显然,要同时解决这四个谜题并不容易。但是,有一个叫大卫·维茨的考古学家似乎做到了。在对金字塔石块进行深入研究之后,大卫·维茨惊奇地发现:组成金字塔的石块与它们的“来源地”(人们认为这些石块都来自附近的采石场)的石块并不匹配。

埃及金字塔有多高多大(埃及金字塔高度与面积)

首先,两者成分含量不相同,埃及天然的石灰岩含有大约96%~99%的方解石和0.5%~2.5%的石英、白云石、石膏和铁铝硅酸盐,但金字塔的石块中只含有85%~90%的方解石以及额外的矿物质,如蛋白石、羟基磷灰石和硅铝酸盐。其次,金字塔的石块微观结构是无固定结构的或像玻璃一样,有大量的小气泡,而这些在天然石灰岩中没有发现。更奇怪的是,许多金字塔石块呈现出奇怪的分层结构:大的化石碎片集中在底部,较轻的颗粒集中在顶部,并不是像普通的石灰岩那样是呈交替带状分布的。

基于这些发现,大卫·维茨认为,金字塔的石块并不是抬上去的,而是用一种古埃及混凝土直接浇筑的。

如果真的是这样,那么前三个基本谜题就不存在了。如此一来,也就解释了为什么金字塔的建造如此精确,因为混凝土的初始液体状态会使石块自动变平,也使得石块之间的缝隙非常小。而且,这种方法很适合在当地的环境使用,因为那里有大量的柔软、易碎的石灰岩。

为了证明自己的观点,大卫·维茨用了四种古埃及人很容易得到的原料——水、碎石灰岩、生石灰和泡碱(一种盐和碳酸氢钠的混合物,发现于尼罗河岸边,被广泛用于制作木乃伊),成功地制造出了一种混凝土,其成分与金字塔石块完全相同。

那么,古老的金字塔建造之谜就这样解开了?

事实上并没有。像所有理论一样,它也有缺陷。比如,该理论无法解释建造金字塔核心所用的8000吨石块,因为这些石块与附近采石场的岩石是完全相同的,显然是经切割并搬运过去的。换言之,它并不是用混凝土浇筑的。再退一步来看,如果金字塔真是用混凝土浇筑的,那么,需要的混凝土量是相当惊人的,必须有足够的配套设施来支持生产它。然而,迄今为止,并没有任何证据表明存在这样的设施。

金字塔是如何建造的?到底是由石灰岩砌成,还是用混凝土浇筑,或者是用其他的不为人知的方法?总之,这个问题,已经困扰了前人几个世纪,还将继续困扰着今天的我们。

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