金字塔是怎么修建成这样宏伟壮观的当时的人们采取了什么方法?
观点一
金字塔是古埃及国王的陵寝。这些统治者在历史上称之为“法老”。古代埃及人对神的虔诚信仰,使其很早就形成了一个根深蒂固的“来世观念”,他们甚至认为“人生只不过是一个短暂的居留,而死后才是永久的享受”。因而,埃及人把冥世看做是尘世生活的延续。受这种“来世观念”的影响,古埃及人活着的时候,就诚心备至、充满信心地为死后做准备。每一个有钱的埃及人都要忙着为自己准备坟墓,并用各种物品去装饰坟墓,以求死后获得永生。以法老或贵族而论,他会花费几年,甚至几十年的时间去建造坟墓,还命令匠人以坟墓壁画和木制模型继续从事的驾船、狩猎、欢宴活动,以及仆人们应做的活计,等等,使他能在死后同生前一样生活得舒适如意。
相传,古埃及第三王朝之前,无论王公大臣还是老百姓死后,都被葬入一种用泥砖建成的长方形的坟墓,古代埃及人叫它“马斯塔巴”。在古埃及叫庇里穆斯(Piremus),有高的含意。后来,有个聪明的年轻人叫伊姆荷太普,在给埃及法老左塞王设计坟墓时,发明了一种新的建筑方法。
他用山上采下的呈方形的石块来代替泥砖,并不断修改修建陵墓的设计方案,建成一个六级的梯形金字塔——这就是我们所看到的金字塔的雏形。
在古代埃及文中,金字塔是梯形分层的,因此又称作层级金字塔。这是一种高大的角锥体建筑物,底座四方形,每个侧面是三角形,样子就像汉字的“金”字,所以我们叫它“金字塔”。伊姆荷太普设计的塔式陵墓是埃及历史上的第一座石质陵墓。位于萨卡拉的佐塞尔金字塔是这类金字塔较为典型的代表。它建于公元前2750年,是埃及历史上第一座完全用石头造的巨大的建筑物。
左塞王之后的埃及法老纷纷效仿他,在生前就大肆为自己修建坟墓,从此在古埃及掀起一股营造金字塔之风。由于金字塔起源于古王国时期,而且最大的金字塔也建在此时期内,因此,埃及的古王国时期又被称为金字塔时代。古代埃及的法老们为什么要将坟墓修成角锥体的形式,即修成汉字中的金字形呢?
原来,在最早的时候,埃及的法老是准备将马斯塔巴作为死后的永久性住所的。后来,大约在第二至第三王朝的时候,古埃及人产生了国王死后要成为神,他的灵魂要升天的观念。在后来发现的《金字塔铭文》中有这样的话:“为他(法老)建造起上天的天梯,以便他可由此上到天上”。金字塔就是这样的天梯。同时,角锥体金字塔形式又表示对太阳神的崇拜,因为古代埃及太阳神“拉”的标志是太阳光芒。金字塔象征的就是刺向青天的太阳光芒。因为,当你站在通往基泽的路上,在金字塔棱线的角度上向西方看去,可以看到金字塔象撒向大地的太阳光芒。
《金字塔铭文》中有这样的话:“天空把自己的光芒伸向你,以便你可以去到天上,犹如拉的眼睛一样”。后来古代埃及人对方尖碑的崇拜也有这样意义,因为方尖碑也表示太阳的光芒。
第四王朝以后,其他法老虽然建造了许多金字塔,但规模和质量都不能和上述金字塔相比。第六王朝以后,随着古王国的分裂和法老权力下降以及埃及人民的反抗和有些人的盗墓,常把法老的“木乃伊”从金字塔里拖出来,所以埃及的法老们也就不再建造金字塔,而是在深山里开凿秘密陵墓了。
在埃及首都开罗郊外的吉萨,有一座举世闻名的胡夫金字塔。作为人造建筑的世界奇迹,胡夫金字塔首先是世界上最大的金字塔,是第四王朝第二个国王胡夫的陵墓,建于公元前2690年左右。在1888年巴黎建筑起埃菲尔铁塔以前,它一直是世界上最高的建筑物(另说:1880年竣工的科隆大教堂高157.3米)。原高146.5米,因年久风化,顶端剥落10米,现高136.5米;底座每边长230多米,现长220米,三角面斜度52度,塔底面积52900平方米;塔身由230万块石头砌成,每块石头平均重2.5吨,最大的重达160吨;有学者估计,如果用火车装运金字塔的石料,大约要用60万节车皮;如果把这些石头凿碎,铺成一条一尺宽的道路,大约可以绕地球一周。据说,10万人用了30年的时间才得以建成。该金字塔内部的通道对外开放,该通道设计精巧,计算精密,令世人赞叹。
这座金字塔除了以其规模的巨大而令人惊叹以外,还以其高超的建筑技巧而得名。塔身的石块之间,没有任何水泥之类的粘着物,而是一块石头叠在另一块石头上面的。每块石头都磨得很平,至今已历时数千年,就算这样,人们也很难用一把锋利的刀刃插入石块之间的缝隙,所以能历数千年而不倒,这不能不说是建筑史上的奇迹。让人们叹为观止,另外,在大金字塔身的北侧离地面13米高处有一个用4块巨石砌成的三角形出入口。这个三角形用得很巧妙,因为如果不用三角形而用四边形,那么,一百多米高的金字塔本身的巨大压力将会把这个出入口压塌。而用三角形,就使那巨大的压力均匀地分散开了。在四千多年前对力学原理有这样的理解和运用,能有这样的构造,确实是十分了不起的。
胡夫金字塔南侧有著名的太阳船博物馆,胡夫的儿子当年用太阳船把胡夫的木乃伊运到金字塔安葬,然后将船拆开埋于地下。该馆是在出土太阳船的原址上修建的。船体为纯木结构,用绳索捆绑而成。
但更为令人吃惊的奇迹,并不是胡夫金字塔的雄壮身姿,而是发生在胡夫金字塔上的数字“巧合”:人们已经知道,由于地球公转轨道是椭圆形的,因而从地球到太阳的距离,也就在14624万公里到15136万公里之间,从而使人们将地球与太阳之间的平均距离149,597,870公里定为一个天文度量单位(现代科学通过精确测量日地平均距离为149,597,870公里,大约为15,000万公里);如果把胡夫金字塔的高度146.59米乘以十亿,其结果是14659万公里正好落在14624万公里到15136万公里这个范围内。
除了这些有关天文地理的数字以外,胡夫金字塔的底部周长如果除以其高度的两倍,得到的商为3.14159,这就是圆周率,它的精确度远远超过希腊人算出的圆周率3.1428,与中国的祖冲之算出的圆周率在3.1415926---3.1415927之间相比,几乎是完全一致的。同时,胡夫金字塔内部的直角三角形厅室,各边之比为3:4:5,体现了勾股定理的数值。此外,胡夫金字塔的总重量约为6000万吨,如果乘以10的15次方,正好是地球的重量所有这一切,都合情合理地表明这些数字的“巧合”其实并非是偶然的,这种数字与建筑之间完美地结合在一起的金字塔现象,也许有可能是古代埃及人智慧的结晶。正如有人所说:“数字是可以任人摆布的东西,例如巴黎埃菲尔铁塔的高度为299.92米,与光速299792458米/秒相比,前者正好是后者的百万分之一,而误差仅仅为千分之0.5。这难道仅仅是巧合吗?还是人们对于光速已经有所了解呢?如果不是为了显示设计者与建造者的智慧,也就无需在1889年以修建铁塔的方式来展示这一对比关系。”
事实上,胡夫金字塔的奇异之处,早已超出了地球上人们的想象力。这样,以胡夫金字塔为典型的大金字塔现象,对于地球人来说,也许始终是一个难解之谜。
第二座金字塔是胡夫的儿子哈佛拉国王的陵墓,建于公元前2650年,比前者低3米,现高为133.5米。由于它的地面稍高,因此看起来似乎比胡夫的金字塔还要高一些。但建筑形式更加完美壮观,塔前建有庙宇等附属建筑和著名的狮身人面像。除狮爪是用石块砌成之外,整个狮身人面像是在一块巨大的天然岩石上凿成的。它至今已有4500多年的历史。
为什么刻成狮身呢?在古埃及神话里,狮子乃是各种神秘地方的守护者,也是地下世界大门的守护者。因为法老死后要成为太阳神,所以就造了这样一个狮身人面像为法老守护门户。
狮身人面像的面部参照哈佛拉,身体为狮子,高22米,长57米,雕像的一个耳朵就有2米高。整个雕像除狮爪外,全部由一块天然岩石雕成。由于石质疏松,且经历了4000多年的岁月,整个雕像风化严重。另外面部严重破损,有人说是马穆鲁克把它当作靶子练习射击所致,也有人说是19世纪拿破仑入侵埃及时炮击留下的痕迹。
第三座金字塔属胡夫的孙子门卡乌拉国王,建于公元前2600年左右。当时正是第四王朝衰落时期,金字塔的建筑也开始被腐蚀。门卡乌拉金字塔的高度突然降低到66米,内部结构倒塌。三座金字塔石块,可在法国国境四周建造一道高三公尺,厚三十公分围墙。金字塔的斜度都是五十二度,每一石块密密相连,休想找到缝隙,连刀尖也都插不进,不得不佩服古埃及的度量及工程等一些技术。
在古埃及第三王朝以前,坟墓一般是用泥砖砌成的巨大的长方形的坟堆。到第三王朝时,有一个名叫伊姆荷泰普的医生,想以特殊的方式为国王左塞尔建造坟墓。于是,他在人类历史上第一次用石块建造了巨大的坟墓。
他先用石块砌成高约8米,边长63米的坟堆。以后他又不断改变计划,将坟堆设计成重叠式的,即
一层接一层地往上加建,逐层缩小,一直加至第六层。之后,他又把这个庞然大物用精致的白色石灰包起来。竣工时坟堆全高达62米,底部东西长约121米,南北约109米,它是埃及最早的六级梯形金字塔。左塞死后就葬在这座金字塔下面。
阶梯金字塔周围有许多走廊和通道,陈列着雪花石膏和岩石器皿。在有些走廊的墙上,还雕刻有很多饰物,上面镶嵌着青蓝色的类似陶瓷的饰品。在金字塔的周围,伊姆荷泰普还修建了“北家”“南家”祭殿等其他一些建筑物。整个建筑面积南北长544米,东西宽277米,四周的石灰岩围墙高10米。
红色金字塔是法老萨夫罗在弯曲金字塔附近修建的另一座金字塔。它是埃及最古老的,“真正”的金字塔,底部为边长约220米的正方形,高约104米。因其主题建筑材料采用红色石灰而得名(表面包裹的装饰性白色石灰石已所剩无几)。
约建于公元前2600年,位于距离开罗西南27公里处的萨卡拉(Saqqarah)地区,是埃及第四王朝第一位法老萨夫罗在位时期修建的。底部为边长约189米的正方形,高约105米。其特别之处在于,塔身在超过一半高度的时候,角度发生变化,倾角由于下半部的52度向内弯折成43.5度,这样金字塔四面看起来是弯曲的。
埃及古代奴隶社会的方锥形帝王陵墓,塔内有走廊、阶梯、厅室及各种贵重装饰品。这个通道的横截面面积为58平方厘米,位于大金字塔的王后棺木停放室南墙上方大约65米。在这个通道的底部是一个石板,石板上有两个铜把手。在这个石板后面到底隐藏着什么,至今没
有人知道。但是,此次这个机器人从通道口进入后,所拍到的情况可能会使我们对这个位于吉萨高原附近的大金字塔有更多的了解。
埃及大金字塔墙壁上的这些神秘通道自从1873年被发现以来,人们就对它们的由来进行了种种猜测。一种理论认为,它们是为修筑金字塔内部设施的工人提供空气用的通风口。但是,如果这种说法成立,那么为什么在工程还没完成之前,就用正好合适的石制封条给封住洞口了呢?另外一种说法就是,在这些通道内的石板后面还有一个秘密墓室。
还有一种古老的说法称这些通道为“星座通道”,因为这些通道的洞口看上去都是指向大犬星座和猎户星座的方向,可能当时建筑的目的就是为了引导法老王的灵魂走上天堂。但是这种理论1993年被一名在德国考古协会工作的工程师鲁道夫-甘迪布鲁克(Rudolf Gantenbrink)部分推翻了。
除了可能的坟墓、天文台之外,埃及金字塔的用途之一可能是粮库。2015年11月公布的“扫描金字塔”计划的第一步结果显示,胡夫金字塔热成像图中绝大多数石块显示为蓝色或绿色(表示温度相对低),唯有底层的几个石块是红色(表示温度相对高)。这表示,“红色”石块的温度比相邻的高出6摄氏度。
英国一位名叫约翰·泰勒的人,是天文学和数学的业余爱好者,更是金字塔的发烧友,对金字塔有很多惊人的发现。他曾根据文献资料中提供的数据对金字塔进行了研究。经过计算,他发现胡夫大金字塔包含着许多数学上的原理。首先,他注意到胡夫大金字塔的底角不是60′而是51′。从而发现每壁三角形的面积等于其高度的平方。另外,塔高与塔基周长的比就是地球半径于周长的比,因而用底边的2倍来除塔高,即可求得圆周率。泰勒认为这个比例绝不是偶然的。他证明了古埃及人已经知道地球是圆形的,还知道地球半径与周长的比例。泰勒的观念受到了英国数学家查尔斯皮奇斯密斯教授的支持。
1864年,史密斯在实地考察胡夫金字塔后。声称他发现了更多的胡夫大金字塔的奥秘。如,塔高乘10的9次方就等于地球与太阳之间的距离;塔基的周长按照某种单位计算的数据恰为一年的天数,等等。也就是说,大金字塔不仅包含着长度的单位。还包含着计算时间的单位。史密斯的这次实地考察受到了英国皇家学会的赞扬,他被授予了学会的金质奖章。后来,另一位英国人费伦德齐·彼特里带着他父亲用20年心血精心改进的测量仪器又对着大金字塔进行了测绘。在测绘中,他惊奇地发现,大金字塔在线条、角度等方面的误差几乎等于零,在350英尺的长度中,偏差不到0.25英寸。但是彼特里在调查后写的书中否定了史密斯关于塔基周长等于一年的天数这种说法。彼特里的书在科学家中引起了一场轩然大波。金字塔到底凝结着古埃及人多少知识和智慧,仍是个未解之谜。
金字塔底正方形的边长*2÷金字塔的高,恰好约等于3.14,也就是π
上行通道和水平面夹角是26°,而侧面与水平面的夹角是52°,恰好是26°的两倍!
底周长*塔高=圆周:半径
金字塔的重量×10×10的15次方=地球的重量
金字塔的高×10×10的9次方≈1.5亿千米=地球到太阳的距离
金字塔塔高的平方=金字塔侧面三角形的面积
胡夫金字塔底边长230.36米,为361.31库比特(埃及度量单位),大约是1年的天数
胡夫金字塔底面正方形的纵平分线延伸至无穷处,正是地球的子午线,这条纵平分线把地球上的陆地和海洋分成了两半,也把尼罗河口三角洲平分;而底面正方形对角线延长,则能将尼罗河口三角洲包括在内;而塔的中心刚好位于各大陆引力的中心
有人指建塔是奴隶的工作,但根据考古学家发现在金字塔的附近有一些埃及人的墓,按其墓的结构推断,这并非奴隶的墓而是一般埃及人的墓,相信是在建塔期间去世的工人。从而推翻了由奴隶建塔的理论,而建塔通常是在农闲时建,是一般性的事务。
埃及文化部2010年1月10日发表声明说,埃及考古队在开罗近郊的吉萨金字塔区发现金字塔建造工人的坟墓群,证明金字塔是由工人而不是由奴隶建造的。 埃及最高文物委员会秘书长扎希·哈瓦斯说,这些墓穴建于古埃及第四王朝时期,即公元前2575年至公元前2467年。与先前在这一地区发现的金字塔建造者墓穴相似,这些古墓分布情况证明,金字塔由受雇工人而非奴隶建造。 “这些墓穴建在法老(即国王)的金字塔旁,说明墓中所葬这些人绝不是奴隶,”哈瓦斯说,“因为奴隶的坟墓不可能直接建在法老坟墓的旁边。”
如此来推敲,则需要从埃及人赖以生存的母亲河:尼罗河上找原因,尼罗河是季节河,每年因洪水冲刷河岸带来的淤泥而恢复肥沃,如此,每到洪水来临水位升高的季节里,人们就不得不在家休息,空闲的劳动力为了赚取外快而得到国家的聘用,为皇室修建金字塔则是无比荣耀的事情。而为自己的国家修建一座让国民崇拜,让四方“蛮夷”心灵震撼的建筑物是每个当时法老都希望实现的梦想,如此,最大的三座金字塔就代表了埃及第四皇朝充沛的劳动力和繁盛的国力。最后,为了纪念这些“伟大”的法老的功绩,人们决定把“它”献给法老,作为他死后“复活”的场所。如此说来虽然过于理想,但是这是真实的事实,为法老工作的佣工们不但有休息天的安排,而且有免费的医疗和免费的食品,他们每年在做金字塔的几月时间里都能充分感受到这个国家的伟大,而古埃及赖以生存的的尼罗河则滋润着埃及,把金字塔建在河岸边,这样就能从遥远的上游把巨大的石头运往埃及……直到某天,尼罗河改道了,第四皇朝也因此没落。
观点二
金字塔建造秘密在高科技面前一览无余,真相让所有人瞠目结舌用现代化的高科技手段来验证古代建筑的建造技术,那些古文明遗迹还有什么秘密可言呢?不过验证结果让人吃惊,现代人的智慧能力也不一定就是无所不能。
金字塔
建筑界知名设计大师史蒂夫.伯罗斯极度痴迷于各类建筑,他最成功的设计杰作有北京的鸟巢体育馆、曼彻斯特的阿提哈德球场及慕尼黑的安联球场等著名标志性建筑。
史蒂夫同样也痴迷于古代的一些著名建筑的研究,他邀请了阿肯色大学空间技术中心的马尔科姆.威廉森和卡特琳.史蒂文斯两位世界知名科学家,组建了一个团队展开了对古埃及金字塔的研究探索,利用当前最先进的三维激光扫描技术对金字塔进行深度扫描解剖,以试图揭开古埃及金字塔的建造之谜。
三维激光扫描技术是利用了脉冲式原理和相位差原理对空间及建筑结构瞬间测得三维坐标值,对一些复杂多变的不规则场景可以获取数十亿的测量结果形成空间点云数据,计算机可以快速无误的生成可视化三维模型。
三维激光扫描仪
史蒂夫团队将使用三维激光扫描仪对整个金字塔实施内外测量扫描,用计算机建立三维透明可视图像,来揭开古代埃及金字塔的设计建造秘密。
古埃及文明诞生于5000年前的非洲尼罗河下游河畔,是世界上最为神秘的文明之一,其中闻名遐迩的胡夫金字塔代表了古埃及文明的最完美的建筑杰作,它也代表着古埃及文明最顶级的建筑技术水平,是世界古代建筑史上的一大奇迹。
考古学家认为在金字塔建造之前的100年前,古埃及人的建筑技术能力还仅仅停留在用土砖建造简单陵墓(马斯塔巴)的层面上,为何奇迹般的在一个世纪内让建筑技术突飞猛进,神一样的进入建造大型金字塔的水平阶段,就算是采用当前的高科技手段建造都是一大难题,难道真的是有地外文明协助的结果?
马斯塔巴
左赛尔阶梯式金字塔
为了揭开这个谜底,史蒂夫团队决定先从最古老的佐塞尔(ZOSER)法老金字塔(阶梯式金字塔)入手,佐塞尔法老金字塔是古埃及第一座金字塔也是世界上最古老的石质建筑体,位于埃及西南方27公里的萨拉卡(SAQQARA),塔呈6级台阶式梯子状因而得名,塔高60米基座南北长约140米,东西长约120米,建造年代在公元前2630年左右,是为法老佐塞尔建造的陵墓,塔内通道和密室错综复杂宛如迷宫一般。
阶梯式金字塔
史蒂夫团队最先着手左赛尔金字塔是有原因的,史蒂夫认为要想破解金字塔之谜,要想了解古埃及建造金字塔技术的精湛之处,从它开始是一个关键所在。不要简单的认为古埃及人建造金字塔是随意把石块垒加上去就完事,他其实是一个复杂的建造过程,没有一个庞大的建造计划根本不可能完成这样的杰作,确实是一个非常巨大的挑战。从石块到泥浆这显然是个巨量的数字,这背后所折射出的是古埃及人的智慧结晶,光从设计这一层面去论证就足以让现代的工程师专家汗颜。
建造金字塔需要成千上万的劳工和大量的设计监工人员,他们需要信息交流和施工计划,需要庞大的后勤支援即财力物力支撑,需要精湛成熟的设计思想来指导并转化成施工技术,另外还需要那种开天辟地般的雄心壮志才可以完成建造使命。
佐塞尔法老
对于金字塔建造团队的组织协调问题,古埃及历史学家克里斯.诺顿认为古埃及人开始建造金字塔,意味着见证了他们社会的高度阶级化的开始,最高阶级的统治者法老集权于所有的资源掌控,从上而下所有的人必须要认同法老最高统治者的决策和计划,必须要对其付出实施行动,在权力剥削和精神信仰作用下让他们完成这一宏伟的建造计划。在每一座金字塔中都有法老的陵墓,法老的尸体(木乃伊)放在金字塔中的墓室里,按照古埃及人的信仰认为国王死后尸体保存完整有利于来生转世,所以国王不惜花费巨大代价为自己建造金字塔陵墓。
史蒂夫团队用三维激光扫描仪对阶梯式金字塔进行了里里外外大扫描,然后将数据传给计算机,计算机运用强大的计算能力来分析数据并绘制成新的三维可视化数据模型。数据模型不但可以实行360度任意角度旋转可视,还可以对内部复杂的结构进行分析建模,在对数据审视检索中做到内外透视效果。
阶梯式金字塔
史蒂夫参照金字塔数据模型进行分析,从中想看出金字塔的建造设计上存在哪些神秘的线索。透过数据模型检索史蒂夫发现,阶梯式金字塔的建造特点,他分析认为佐塞尔金字塔的最下层(地基处)是一个简单的马斯塔巴结构,在佐塞尔法老之前的墓穴都是土质低矮的平顶结构,建筑体积非常小且都是以土葬形式安葬法老尸体。佐塞尔法老不满足于现状,他有足够的资源基础作为后盾,他要求将马斯塔巴加大加高,采用石块作为建筑材料。
在建造中工程师发现要想不断地往高处建造,就必须要面对承受巨额重力的现实,要做到将巨大的重力分散到地基就必须要加大地基面积,加高时将每一层逐渐缩小建筑面积,直到顶层形成最小的建筑规模,这样金字塔巨大的重力被巧妙地分散到了最下层地基上。最终金字塔采用了6级台阶式的建造结构,完成了佐塞尔法老的建造计划。
激光扫描建模
如果光看外型阶梯式金字塔能提供给史蒂夫的信息有限,那么几乎所有的秘密都在金字塔的内部结构中。从数据模型中史蒂夫看到,墓室被建在金字塔地面之下,通过隧道连接地面,地面之上金字塔部分是一个实心的整体,所有的重力都均匀的分散到地面,而地下的墓室无需要承受整个金字塔所给予的压力,只承受了极小的部分压力而处于安全不受影响的范围。
从内部建筑结构可以看出,古埃及工程师在建造第一座金字塔时已经懂得了简单的力学原理,但没有将墓室建在地面以上的金字塔内,至少是因为当时他们还未掌握解决承重的问题,或者说还未有成熟的设计方案产生。这就是说第一座金字塔是没有建筑经验可寻的,他们或许是摸着石头过河边走边摸索经验,但最后居然成功了。由此可以看出当时的古埃及人的智慧能力还是非常高超的,由第一座金字塔到最为完美的胡夫金字塔,其间的建造技术在不断地积累并向完美方向进化,从这一点不难理解由地外文明协助的可能性几乎是不可能了。
崩塌式金字塔
美杜姆金字塔(崩塌式金字塔)
开罗往南80公里的美杜姆(MEIDUM)有一座崩塌式金字塔,于其它金字塔截然不同。崩塌式金字塔起建于约公元前2575年,建造者是伟大的战士法老斯尼夫鲁。
崩塌式金字塔主体为两期工程,第一阶段建造的是阶梯式金字塔即主体内核,第二阶段施工是在内核的基础上增加外部建筑部分,但遗憾的是外壳部分施工以失败而告终。斯尼夫鲁法老并不满足以阶梯式金字塔的外型,他要求将阶梯式金字塔部分为内核,在外层附加平顺光滑的外壳,让金字塔呈现出光滑的三角斜面状态。但在施工中由于内核倾角大陡峭,外壳附着力不够造成了外层建筑部分坍塌,故而名曰崩塌式金字塔。
斯尼夫鲁法老
史蒂夫团队对崩塌式金字塔进行了全面的激光扫描,史蒂夫分析数据模型找出其中隐藏的秘密线索,显然他找到了古埃及人所犯的致命错误。他指出古埃及人已经懂得使用剪力键的原理,在金字塔侧面都明显存在剪力键带区域,他们试图利用剪力键带跟外层建材连接,以此来增加附着力起到牢固外壳的作用,但遗憾的是由于面积不够和内核主体倾角太大,造成了外部建材脱落,上半部分只剩下主体部分的建筑结构。
从外表来看古埃及人的建造设计思想发生了变化,试图往大型完美结构转变,但在设计和施工上产生了致命的错误,导致了建造计划失败,但有一点可以说明有了很大的技术进步。内部墓室的建造技术较之前的阶梯式金字塔是不是有了巨大的进步呢?
崩塌式金字塔
激光扫描结果显示,法老的墓室已经巧妙的被建造在金字塔主体之内,墓室在塔中的空间结构呈三角形状态,令人吃惊的是承重方式居然采用了“叠涩”原理,将石块叠加到顶部形成三角形的墓室结构,巧妙地将金字塔的重力分散化解到墓室外围而到达地面。仅从这一点就可以说明了古埃及人开始掌握了重力控制技术的原理,这相对于之前的金字塔而言无疑是一大技术进步,但相对于胡夫金字塔的经典式外型还有一段路要走。
弯曲式金字塔
弯曲式金字塔位于开罗南40公里的代赫舒尔(DAHSHUR),塔底座为正方形边长188.6米,高约101米,下底角54度,塔中部49.7米处角度变成了较为平缓的43度,从下往上看塔边出现了弯曲形状,因此被称为弯曲金字塔。弯曲金字塔始建于公元前2560年,是斯尼夫鲁建造的第二座金字塔,较坍塌式金字塔晚了15年之久,是一座外表光滑造型的金字塔。
对于弯曲金字塔的成因专家学者提出了两种观点,一种是说在建造过程中发现按照54度角往上垒加石块就会超出预定的高度,会超过了200米的高度,如果不改变角度减小高度就会无法承受重力,因而发生坍塌事故,所以在建造半途中收缩了上部角度减少了建筑体积。
弯曲式金字塔
另一种观点认为是本来就设计成弯曲的造型,从上而下都是一气呵成,根本就不存在在建造中出现的失误问题。
史蒂夫同样认为第一种观点符合他的预期和看法,他认为金字塔内部石块切割粗糙大小不一,且石缝非常不均衡,在建造到一定高度时发现数百万吨级的石块因重力因素发生了移位,建造者不得不半途采取补救措施将上面以较小较轻的方式封顶,以在合理的范围内减轻重量尽快顺利完工,所以才出现了弯曲造型。
这两种理论到底谁是谁非在史蒂夫的高科技仪器下很快即就会水落石出,史蒂夫将会揭晓古埃及人为何建造一座弯曲造型的金字塔,同时也验证自己的论断是否正确。
激光扫描建模
然而扫描结果出乎史蒂夫本人的意料之外,他本来以为金字塔的外层光滑饰面岩石会出现内凹的结果,一旦出现内凹就说面在建造过程中因为庞大的重力超出了设计之初的预算,地面下陷塔体在重力下移位变形,然后被迫式改变了上面部分的形状。但其实在扫描了四个侧面以后史蒂夫发现,侧面平滑的石块非但没有内凹,反而是出现了正常幅度的外凸状态,建筑体因为重力将表面适度向外拉伸扩张是正常的,这说明在建造中没有出现意外的麻烦而让建造者被迫采取补救措施,也就是说弯曲的造型是本来的设计初衷,而不是因为设计上的失误采取的补救结果,反而是一大成功。
激光扫描建模
再看看金字塔内部的建造技术有没有出现重大的进步呢?史蒂夫进入墓室发现,古埃及人的建造技术出现了重大的飞跃式发展,法老的墓室空间出现了巨大的改变,墓室建造高16米近700立方米的三角形空间,墓室的规模之大可以看出建造者的雄心抱负远超想象,古埃及人已经掌握了建造更大空间的技术,他们具备了建造工程所需要的力学知识。弯曲金字塔的体积超过了100万立方米的规模,而内部墓室空间由几十立方米拓展到了700立方米,由此可见,从坍塌式金字塔到弯曲式金字塔15年间的技术进步如此之大。
经典之作胡夫金字塔(吉萨金字塔)
被冠于世界7大历史奇迹的胡夫金字塔,在今天仍然是世界历史上最神秘的建筑之一。
胡夫金字塔
胡夫金字塔竣工于公元前2550年左右建造时间20年,由古埃及第四王朝第二位法老胡夫建造。胡夫金字塔成锥体结构,底座为正方形四面为三角形,跟中国汉字“金”字相似所以被称为金字塔。
胡夫金字塔现高136.5米,底边长230米,四个角度为51度52分,四个三角形面积是高度的平方。塔体大约有230多万块巨石建成,体积约260万立方米,平均每块巨石2.5吨,最大石块近160吨。塔体采用石块分层铺设的原理层层加高收缩,石块相互交错形成台阶状墙面,直到顶部形成尖锥状,外层石块打磨切割光滑整齐,虽然几千年下来外表的石块出现严重程度的风化情形,但当初建造时的状态可以揣摩和想象出来。
胡夫
胡夫金字塔的四个面对应正东、正西、正北及正南四个方向,线条和角度误差几乎为零,塔体顶端的四条对角线相交点刚好是金字塔的正中心,也是地球子午线穿过的地方。墓室位于金字塔主体中间部位,分三个小墓室和一个主墓室(法老墓室),胡夫法老墓室在古代曾遭受过盗墓洗劫,尸体至今仍未在金字塔内找到。
胡夫金字塔的建造至今争议不断,在当时生产力低下的奴隶制社会,建造者是如何将这些天文数量级别的石块开采出运输至目的地?又是如何将这些巨石一块块垒加到100多米高度的?又是如何完美的利用了数学原理及天文学知识设计建造出了举世闻名之作?古希腊数学家亚里士多德认为建造金字塔至少需要10万劳工20年的建造历程,总共约需要超过7.3亿个工时的花费,很明显它是古埃及人最完美的建筑杰作。
胡夫金字塔墓室减压室模型
检验胡夫金字塔的完美之处就要扫描它的各处细节,从每一层石块缝隙开始扫描,到它的每一条边和角,激光扫描仪生成的数据模型实在是太完美了,让史蒂夫团队大呼神奇。史蒂夫检索金字塔的每一层石缝并连成一条水平直线,其水平度仅仅相差3厘米,这对于底边长度230米的大尺度而言简直是微不足道,从底部开始至顶层所有的石缝水平度都未超过3厘米。四条斜边尺寸和四个角度数误差接近于0,旋转数据模型至顶部俯瞰状态,四条斜边的对角线与其完全重合误差等于0,数据模型生成的数据让人难以置信,这样的建筑杰作是杰作中的杰作,简直是让人无法想象,所以不难理解为什么很多人对金字塔的建造产生众多质疑问题的原因了。
叠涩技术原理
金字塔精确地外部构造无论从那个角度来看都堪称完美,史蒂夫认为建造过程中最难的是将四个面准确无误的至顶收尾形成一点,顶部这一点恰好是正方形金字塔的最中心点,这个数字太精准太完美了,以至于完美的让人以为根本不是人类所为。那么内部结构和外部比较是不是一样让人拍案叫绝呢?
主墓室内全部采用红色花岗岩建造,墓室体积相当于2层别墅大小,顶部采用平顶式承重结构,使用大约50吨重的数十块横条石当做承重主体,整个墓室空间显得宽阔庄重,法老的石棺存在于墓室一侧。史蒂夫认为金字塔在建造不到一百年的历史中,将以往所有最成熟最先进的技术都用在了胡夫金字塔的建造上了,所有的设计建造技术成果在这座建筑里开花结果,这和早期的墓室相比,采用顶部倾斜交汇形成三角形空间的设计思想不同,平顶式的顶部要承担巨大的承重能力,显然古埃及人的力学知识的掌握及设计思想都表现得相当成熟。
激光扫描模型
为了揭开胡夫金字塔内部墓室的结构之谜及墓室克服重力的关键因素,史蒂夫团队对内部墓室进行了激光扫描,扫描后发现了令人难以置信的结果。在法老墓室平定的上方古埃及人设计了三个小墓室(减压室),最上顶的一个采用三角形空间减压结构的“叠涩”技术,下面的两个减压室则仍然沿用平顶式结构,这样一来主墓室上方的所有的重力都被上方三个减压室给分流至墓室两侧墙壁传导到地面,尤其是最上层的减压室起到最关键的减压作用,将巨大的压力化解分流。减压室技术的出现代表了古埃及工程设计能力的巨大提升,也是墓室结构超越以往的技术体现。
吉萨的三座金字塔的排列和走向,是被古埃及人刻意而为之的,三个塔的东南角都同时指向神的发源地古城赫利奥波利斯并排成一条线,其含义是指向他们的太阳神--拉,三座金字塔(胡夫金字塔、哈夫拉金字塔、门卡乌拉金字塔)中以胡夫金字塔最大至今保存相对最完整的一座。
激光扫描模型
通过当前高科技手段的验证,古埃及人的工程建造技术在世人面前一览无余,从中我们可以窥探出5000多年前的人类文明智慧确实无与伦比,金字塔之所以被世人看作是世界奇迹之一,是因为放在当前建造仍然是一种巨大的挑战,这也是为什么有众多的人对它着迷的原因。
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