金字塔是怎么建设的？

2025-02-24 23:28:52

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回答1：

第2章——金字塔的建造方式之谜

在其它领域也有着大量的疑问存在：大金字塔的建造是一系列复杂而繁重的工程，在实际动工之前首先必须要进行高度精密的设计与实地丈量规划，充分考虑到结构、受力、抗震、地基承载力、施工方法等等问题，这就需要作大量复杂的运算。至于上古时代的埃及人在原始条件下究竟是怎样解决这些繁琐的问题的呢？迄今为止，众说纷坛，却没有一个真正说得通的。这些问题先不去管它。

其次，所面临的便是石料的开采问题。怎样开采呢？大金字塔建造时，铁器尚未出现①②，即使是青铜器，当时仍属贵重器具，不大可能广泛使用于采石。日本学者试验了一方法，即用金属凿子先在石面凿出连接成点线的小孔，然后打进尖锐的木楔子，再用槌子把金属碎片嵌入木楔子和石头中间，使木楔子不易折断，此后由二人同时从两侧来回敲击木楔子。当木楔子上部只剩下10厘米时，取下木楔子，换上更粗更长的木槌敲击，直至岩石产生裂缝。实践证明，这个方法是行之有效的。至今，在阿斯旺采石场上，仍可找到残留有木楔子痕迹而未切割下来的石料，证明这种试验方法可能与事实相符。

【①直到在公元前 2000 年时，居住在亚美尼亚山地的基兹温达部落才发明了一种炼铁的有效方法，这种方法在公元前 1400 年后才开始传播开来。②不过呢，公元1837年5月26日，考古学家用炸药挪开大金字塔南侧石壁的两个石阶时，曾在南侧星道附近塔壁内侧的石缝中，发现铁片并抽出。发现铁片的地方，未与任何接缝或开口连接，判断此铁片应系修建金字塔的过程中所遗留。该铁片目前存放于大英博物馆。但是，埃及学家认定该铁片是后人放入的。】

由于吉萨当地不产巨石，所以最紧迫而又最现实的问题就是石块的运输问题。即使有足够的人力，也无法把260万块最重达50多吨①的巨石运送到工地。用车载？用马拉？不行！那时的埃及没有马，也没有车。车和马是公元前16世纪新王朝时期，也就是建筑胡夫大金字塔至少1000年以后，才开始广泛使用的（当时甚至没有套具）。有人认为是用撬板圆木棍运法。但是这种方法需要消耗大量的木材，可是尼罗河流域生长最多的只有棕榈树，而它既是埃及人不可缺少的食物，也是炎热沙漠中唯一的遮阳材料，古埃及人决不可能大片砍伐。并且棕榈树无论是数量，生长速度，还是木质硬度，都远远不能满足运输的需要。此外，那时埃及还有些柳木、金合欢树、无花果树、灌木丛，然而这些木材不仅不耐压，数量也大大不够。而耐压类的木头，如雪松或者乌木——它们都能承受重压或者能用作运输40吨重的巨石的滚木——必须进口。这种木材从黎巴嫩、叙利亚和中非进口，其数量那是非常微小的，远远不够用啊！如果巨石确实是从外地运来的，那么尼罗河西岸的金字塔又非得尼罗河东岸的石料不可！也就是说巨石的搬运还不得不用水运法。1980年，埃及吉萨古迹督察长哈瓦斯进行岩心取样，挖到l00多英尺深时，发现了一个至少50公尺深的岩璧，这可能是埃及第四王朝时开凿的港口。后来，又有人还发现了连通港口的水道。但是，没有滑轮，没有绞车，没有足够先进的起重设备，让这样笨重的巨型石块，下坡、上船、起岸，比陆地撬运还难。何况，水面和岩岸至少有50英尺以上的落差！更奇怪的是考古学家至今尚未找到运输木材的船只遗骸。这真是一个谜。有学者认为：吉萨当地产一种很特别的黏土，在黏土铺就的路面上洒水，沉重的石块就可以在上面滑行，但水量的控制很重要，如果水量不够反而更加费力。但是，这种方式也存在着种种局限性，比如遇到不适宜洒水的地方就很麻烦了。

【①在大金字塔开始建造的十几年后，从250公里外亚斯文采石场运来了9块巨型花岗岩。每一块的重量都超过50吨，需要200人才能挪动。在法老的墓室完工之际，这9块花岗岩中的5块将用以建造墓室上方的屋顶。】

另一方面，在大金字塔的具体建造方面更是个谜。埃及学者们前前后后大概推出有30种以上的说法，其中大部分学者认为，金字塔在建造前，一定先在工地铺设好了某种形式的倾斜路面。前大英博物馆古埃及研究室主任爱德华兹（I．E．S．Edwards）教授，便铁口直断道：“古埃及人只有一种将非常重的东西举起的方法，那便是从平地或想要举起重量的起点，用泥土和砖块建造一条斜坡。”牛津大学古埃及学教授约翰?白恩斯（John　Bains）同意爱德华兹的说法，并进一步演绎道：“金字塔越建越高后，斜坡不论长度或宽度都必须逐渐扩大，以维持一定的斜率（大约为1：10），否则便会崩垮。当时建造者从几个不同的角度，必定盖了好几个斜坡才是。”然而，铺设一条斜率为1：10的道路，直通大金字塔的顶点的话，道路长度至少要4800英尺，而且所需要的砖块和泥土更为大金字塔本身的3倍。（斜坡的容积为800万立方米，而金字塔锥体的容积则只有260万立方米。）倾斜度高于1：10的话，路面会陡到无法搬运重物上坡，但如果倾斜度低于1：10的话，建造坡道的建材量与金字塔之比将更荒谬无稽。而且，一条长达1英里，从地面直通480英尺高度的斜坡路，根本不可能如爱德华兹等古埃及学家所建议的，用砖块和泥土随便搭建起来。相反地，现代建筑家和营建者已经证实，斜坡道必须用比石灰岩等更坚固、高贵的质材建造，否则必垮无疑。斜坡学说显然不成立。（还有一个问题：建造斜坡用的800万立方米石灰岩，在金字塔建造完成以后，都到哪里去了？）后又有学者推出了螺旋斜坡道之说，主张当时的人在金字塔的四侧，用泥砖做成螺旋状斜坡，附着于金字塔。螺旋斜坡所需要的材料虽然比较少，但是却无法伸展至金字塔的顶端。而且螺旋斜坡道越到顶端，旋转的角度便越急，使得石工在搬运如此大体积的石块上坡时，将遭遇到越来越狭窄至最后连转弯都难以回旋的地步。不过，这并非螺旋斜坡道说最不通之处。它最难自圆其说的地方还是：由于螺旋道必须加覆于金字塔之上，使得建筑家无法检查金字塔建筑本身的精密与准确性。然而，金字塔的建造者必须随时检查建筑的准确性，让塔的顶点坐落在离开四个基座角落等距的位置，所有的角度和角落都分毫不差，每层石块都放置于事前设计的位置，才能形成这个方位正确、形体也近乎完美的对称建筑物。后来，还有学者提出将以上两种理论折衷的推测等等，但是这套理论同样也不能通过严密推理验证。这些学说均认为运送石材的斜坡是建筑在金字塔的外侧，可是在实际的考古活动当中，学者们从来没有找到过在金字塔外侧斜坡的遗迹。2007年3月31日，法国建筑师让?皮耶?乌丹提出“由内往外建”的理论，他认为是在大金字塔外墙砌一道外置斜坡，接着再建构一条内部螺旋隧道。然而，埃及最高文物委员会主席哈瓦斯表示，来自埃及、美国和德国的专家认为让?皮埃尔?乌丹提出的金字塔系由内而外修建的假说缺乏科学依据和实践基础。

金字塔的石块是如何被一块接一块的运送上去的呢？由于没有迹象表明他们使用过绞盘（类似于船舷上用的起锚机）或滑轮之类的工具。可能他们没有任何起重设备。还有人提出“杠杆说”，但是，青铜是当时古埃及人所能炼的最硬的金属；而古埃及所产的木材主要只能是棕榈树。以上两者都太软无法作为杠杆。此外，只要念过一年的机械工程，便会知道由于摩擦力及机动性等问题，用木撬移动重物其实是非常没有效率的。木撬理论还存在一个问题：大家都认为石块是沿坡道移上金字塔的，问题是坡道不能太大，每前进10个单位，石块才会往上一个单位。这种斜度1比10的坡道长度将会非常长，在其之上拖动木撬显得非常不切实际。因此，“木撬运石法”的可能性自然也被排除了。要知道，在现代的科技条件下，移动7吨重的巨石需要350匹的马力，古埃及人在科技不发达的条件下是怎么运送如此众多巨大的石头呢？直到人类历史进入20世纪末以后，真正的答案才开始初见端倪。

21世纪初，科学家们发现了当时古埃及人所采用过的第一种可能的石块运送方法：他们在考古遗址中发掘出一件非常神秘的类似摇篮形状的木造模型制品，从而为建造金字塔的方法提供线索。埃及人的技术的确充满着革命性：将4个摇篮状木制品绑在已被切割成立方体的石块上，形成1个圆形滚轮，这样有2个滚轮就能让石块滚动。这种滚轮运石法不仅仅能适用于斜度1比10的坡道，即使在斜度1比4的陡坡上也能滚动。科学家派瑞在日本和一些工程师合作进行实验，用滚动方式在1比4的陡坡上仅需木撬搬运法的1/4人力即可。并且实验还显示在这样的陡坡上让2.5吨的石块在1分钟内居然能够移动15米。

而第二种可能的运送方法则是：1983年，在美国佛罗里达州地球聚合物研究所工作的法国工业化学家约瑟?大卫杜维斯在他的专著《石头之书》中提出了惊人的见解，他认为建造金字塔的石料不是天然的，而是由人工将破碎的石灰石掺和一种矿物质粘结剂浇铸而成的①。此理论的依据之一是他在一石料中发现了一英寸长的人发。之二是他从化学和显微的角度发现石料中夹有矿物质和气泡。就采石场的岩石取样化验对比得知：天然石块是不会含有这两种物质的。他说，他的化验结果证明，大金字塔的石头是由石灰石、贝壳混凝、人工浇筑出来的。约瑟?大卫杜维斯由此推测，当时古埃及人建造金字塔是采用“化整为零”的办法，即将搅拌好的混凝土装进筐子，抬上或背上正在建造中的金字塔。这样，只要掌握一定的技术，就能浇筑出一块又一块的巨石，将塔一层一层加高，这种做法既“省力”又省工。大卫杜维斯还强调说，他研究的五块胡夫金字塔的石头是研究埃及古代文物的学者赠送给他的，这些石头的来源及其真实性是无可怀疑的。当然，天然石仍旧占有一定比例，最有可能的真实情况是吉萨金字塔群的石块既有天然石①也有人造石。

【①吉萨金字塔群是用各种不同的石材建筑而成的，其中大量使用了石灰岩，那些粗糙的等级较低的石灰石一般是用来建造塔的核心部分，而那些好的白色的石灰石则用来作外墙和内墙，而一些粉色的花岗岩也经常被用来做内墙装饰。在白垩时期埃及这片土地还被海水覆盖着，生活在当时温暖广阔的浅海环境中的珊瑚虫的石灰质分泌物后来形成了石灰岩层。另外，岩浆活动形成的岩浆岩包括花岗岩和玄武岩也在地层中占有一定的比例，而这两种岩石也成为金字塔的建筑材料。】

辨别天然石灰石和人造石灰石对地质学家们来说一直是个难题。法国国家宇航研究局的吉列斯?胡格教授和美国费城卓克索大学的迈克?巴索姆教授称，埃及吉萨金字塔的塔体由两种类型的石头组成，一种来自采石场，另一种却是人工制造。两位教授用X光、等离子体焰炬和电子显微镜对采自金字塔的碎片和附近采石场的石头进行了对比。他们发现了“不会产生自然结晶的快速化学反应的痕迹……这种化学反应不能证明金字塔所有的石头是否是来自采石场，但是说它们是象混凝土一样浇铸而成却很有说服力”。两位教授认为，只有在金字塔的高层，工匠们才使用了混凝土法。大金字塔共使用了260万块石块，其中重达10吨或10吨以上的巨石是天然的。他们认为约瑟?大卫杜维斯的理论是正确的，建造金字塔所用的软石灰石采自吉萨高原南侧的潮湿地带，然后在巨大的池子中引入尼罗河水对它们进行溶解，最终成为稀薄的泥浆。工匠们在泥浆中混入了炉灰和盐，进行脱水处理后，留下的是一种潮湿的粘土状混合物。这种“混凝土”被运往工地，装入木制的模具中，几天后完全变硬。持“混凝土说”的人还指出，金字塔所用石块的密度也存在差别，一般是底部充实而顶部多孔，这和老式的水泥石块非常相似。如果埃及政府允许他们获取更多的样品，他们可以最终证明“混凝土说”是否正确无误。

不过，也有人怀疑人造石说，主要有3个理由：1、既然吉萨地区本地就产石料，为何还要费时费力造那么多人造石呢？对于这个问题，答案也很简单：一是因为吉萨地区所产石料大小达不到建造金字塔所需的要求，二是因为上文已提到化整为零地先将人造石原料运上高高的在建中的金字塔上再来造石比直接搬运巨石要省力省工多了。2、这种方法虽解决了搬运难题，可是从破碎的石料中并未发现类似钢筋的材料，这种“混凝土”石块又是如何解决张力问题的？3、金字塔所用的石块形状各异，这说明根本就没有使用过模具。对于后面两个问题至今无人能够作出令人满意的解答。