文章向世人展現(xiàn)了金字塔建造者用天才般的創(chuàng)造力,制造出輕型和重型起重工具和設(shè)施來運(yùn)送巨石的技術(shù)手段,并用金字塔上的證據(jù)和科學(xué)理論來證明其符合科學(xué)基本理論。推翻了古埃及不可能擁有起重設(shè)施的固有的認(rèn)知。同時(shí)還揭開了起重設(shè)施的動(dòng)力來源之謎、金字塔下的巨型船坑之謎和葬船之謎。
胡夫金字塔之所以被稱為人類建筑史上的奇跡,除了其建造年代的久遠(yuǎn)、規(guī)模宏大、建造精準(zhǔn)、保存完好之外,還有一個(gè)更為重要原因是,我們始終沒能揭開重達(dá)60噸的國王墓室頂棚巨石是如何被運(yùn)送到距地面5、60米高處的。
如果這一問題不能得到完美的解釋,連載之七上所介紹的金字塔的三種運(yùn)輸通道推論也就不能成立,成為無稽之談。
而這巨石搬運(yùn)之謎是胡夫金字塔諸多未解之謎中最為關(guān)鍵之謎。因?yàn)樗鼪Q定了古埃及建造者們要修建何種形態(tài)的運(yùn)輸坡道??梢哉f,巨石搬運(yùn)之謎是揭開金字塔千古之謎的最為關(guān)鍵的一把鑰匙。而這一困擾人類千百年的千古之謎今天終于得到完美的揭開。
建造國王墓室時(shí)所使用的石材按體積和重量大小可分為兩種,一種是用在天棚以下的墓室墻壁石塊、地面石塊、防盜封堵石塊、等十噸以下的大石塊;另一類就是國王墓室頂棚和減壓室所用的重達(dá)40至60多噸的超大巨石。
據(jù)livescience網(wǎng)站的相關(guān)報(bào)道,“前些年考古學(xué)家們?cè)诎<皷|部沙漠的古老采石場Hatnub遺址上發(fā)現(xiàn)了一個(gè)4500年前的,用于運(yùn)送雪花石大石塊的坡道運(yùn)輸系統(tǒng)遺跡。
這個(gè)系統(tǒng)是一個(gè)中央斜坡和兩側(cè)的有許多柱孔的臺(tái)階組成,考古學(xué)家們認(rèn)為古埃及人可能使用這些木樁,能夠?qū)⒀b有大石塊的滑橇通過20°或更陡峭的斜坡道拉出采石場?;辽系睦K索通過這種用具起到'力量倍增器’的作用,可以更容易地將滑橇拉上斜坡”。
那么古埃及人制造的“力量倍增器”是什么樣的?以當(dāng)時(shí)古埃及人所掌握的科技水平和制造能力來說,這種裝置應(yīng)該是制作簡單、實(shí)用的一種吊裝牽引工程用具。
我們最常見的簡單力量倍增原理應(yīng)該是杠桿原理??紤]兩側(cè)有柱孔情況來推測,他們所使用的“力量倍增器”應(yīng)該是利用杠桿原理的“A”字形三角架。
這種“A”字形三角架是由較長的兩根粗木桿的上端相互交叉連接,下端分別放入兩側(cè)的凹坑內(nèi)作為支點(diǎn),上下兩端之間綁定有橫拉桿的穩(wěn)定結(jié)實(shí)的“A”字形三角架。這時(shí)“A”字形杠桿架上端交叉連接端就作為拉力的作用點(diǎn)。
在這連接端處系上牽引拉繩的一頭,另一頭由大回廊斜坡道上端施工平臺(tái)上的人群來牽拉。橫拉桿為阻力在杠桿上的作用點(diǎn)。裝石塊的拉滑橇繩拉緊并纏繞橫拉桿上一兩圈,由一兩人拉拽著繩頭,防止?fàn)恳龝r(shí)松脫。
通過杠桿平衡原理可以知道,這種簡單杠桿工具可以通過其杠桿架的傾斜角度的調(diào)整和橫拉桿的位置的調(diào)整或者通過N個(gè)“A”形三腳架的組合使用獲得不同的力量倍增效果。
在這里用即簡單又最直觀的CAD制圖軟件的繪圖測量方法,測量出金字塔大回廊上利用“A”字形杠桿架向上拉拽裝載巨石的滑橇架時(shí)的不同角度情況下“A”字形杠桿的動(dòng)力臂和阻力臂的數(shù)據(jù)作相互對(duì)比,來測算出“A”字形杠桿架的力量倍增效果。
(為了模擬的數(shù)據(jù)更接近實(shí)際,先把“A”形架的長度設(shè)定為AO = 3m,A點(diǎn)為動(dòng)力作用點(diǎn);橫拉桿B到支點(diǎn)O的距離設(shè)定為BO = 1.3m;木滑橇上的綁繩點(diǎn)C到大回廊斜坡面的距離設(shè)定為0.3m;金字塔施工臺(tái)面上人們拉拽繩索的前點(diǎn)D離施工臺(tái)面的高度設(shè)定為1.3m;從支點(diǎn)O到斜坡端的距離選為大回廊上端的平臺(tái)長度1.5m;設(shè)定拉木滑橇的繩索長度BC = 5m;設(shè)定拉力繩索的長度(動(dòng)力作用點(diǎn)A到人們拉拽繩索的前點(diǎn)D)AD = 5m;斜坡坡度為26°。)
為了測算的簡單和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確,將“A”形杠桿架的姿態(tài)分前傾角為:60°、90°、120°三種狀態(tài)來進(jìn)行了測量。 圖中:L1為動(dòng)力臂;L2為阻力臂。
從上可以看到這種簡單工具比較靈活,力量倍增效果非常的明顯。可通過調(diào)整“A”形架的傾斜角度、拉繩角度等方法來調(diào)整每次省力程度和滑橇架的移動(dòng)距離。
例如;要拉動(dòng)裝有10噸重的石塊的木滑橇沿鋪有木滑道的26°坡度的大回廊巨石運(yùn)輸通道向上移動(dòng)(動(dòng)植物油作為潤滑劑)時(shí)需要近60KN的拉力,需要120人多一起拉才可以。而利用多個(gè)這種“A”形三腳架來向上拉,橫拉桿綁定在1/3位置時(shí),就可以節(jié)省近50%以上的拉力,60多人就可較輕松的拉上去。
據(jù)此可以合理推測,這種技術(shù)在金字塔的整個(gè)建造過程中(如:在石塊的運(yùn)送、壘砌、搬移挪動(dòng)、吊裝、立石柱石碑等方面)很可能被廣泛使用過。特別是在金字塔接近頂部的時(shí)候,上面的塔臺(tái)工作面積就變小,站不了很多人。這時(shí)候應(yīng)該用到了這些工具。
具體操作方式;因?yàn)檫@種方式是以三角架底腳的支點(diǎn)作為軸心點(diǎn),只能轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度。所以每次都需要緩回一下角度,使得這種方式只能一段一段的反復(fù)拉動(dòng)一定角度再緩回一定角度的過程,直到拉上施工臺(tái)面。
在每次緩回角度的過程中,為阻止滑橇下滑,要在大回廊石臺(tái)和側(cè)墻上的凹坑內(nèi)插入木方等止滑裝置,阻止滑橇下滑。
調(diào)整OB的距離,可調(diào)整每次的移動(dòng)距離(上面的模擬圖中,拉拽一次轉(zhuǎn)動(dòng)60°角時(shí)一次可以移動(dòng)1.16米)。也可以用兩套“A”形架來交替提升,加快牽引速度。
采用這種方式在斜坡道上移送十噸以下的石塊是比較有效的。但要移送幾十噸重的巨石就很困難,因?yàn)檫@種“A”形三角形杠桿架的強(qiáng)度有限。
拉拽10多噸重的石塊時(shí),同時(shí)用三五個(gè)“A”形架一起拉拽還可以,但幾十噸重的巨石必須得同時(shí)使用十幾個(gè)以上的“A”形架一起用力才可以。而這種方式首先受到的是施工場地的限制。
這種需要通過反復(fù)緩回角度多次的方式需要一個(gè)較寬松的空間,而施工臺(tái)面上的合理的位置上擺放不了那么多的“A”形架。其次,距離的長短不一,繩索的伸縮長度也不同,這些“A”形架和牽引拉繩所受到的力達(dá)不到均勻,這也非常危險(xiǎn)。所以這種方式是難以實(shí)現(xiàn)。
經(jīng)測算,要把裝載國王墓室頂棚上最大60噸重巨石塊的木滑橇沿鋪有木滑道的26°坡度的大回廊巨石運(yùn)輸通道向上移動(dòng)(動(dòng)植物油作為潤滑劑),就需要約350KN的拉力,不使用其他應(yīng)用工具如“A”形架等就至少要700多人來拖拽。
而且這種巨石的數(shù)量很可能達(dá)到107塊,這是一個(gè)非常艱巨的任務(wù)。要完成這一任務(wù),以現(xiàn)代的技術(shù)來說,也必須要有一個(gè)與其重量相匹配的大型牽引吊裝設(shè)備的支持下才能完成。
那么連絞車、滑輪都沒有的古埃及人是怎么做到的?從建成的金字塔這一結(jié)果就可以確定,當(dāng)時(shí)的古埃及人一定是掌握了能夠移動(dòng)這種巨石的牽引技術(shù)手段。沒有這種牽引技術(shù)手段的幫助,這些巨石是無法提升到位的。
以我們對(duì)古埃及的認(rèn)知來說,到現(xiàn)在絕大多數(shù)的人都認(rèn)為古埃及不可能擁有過這種牽引設(shè)施的。所以這種推理的確讓人難以置信。這也是我們至今都未能揭開金字塔建造之謎的最根本原因。
但可能性是存在的。當(dāng)時(shí)的古埃及人一定是利用他們的聰明智慧和才智,造就出即符合最基本的科學(xué)理論,卻又讓我們意想不到的一種特殊形態(tài)的重型牽引設(shè)施。這就需要我們?nèi)ふ疫@一“意想不到的技術(shù)手段”。
要證明這一如同神話般的推論;
首先是要找到支持這一推論的線索和有力的證據(jù)。能夠牽動(dòng)60噸巨石的起重設(shè)施應(yīng)該具有龐大的結(jié)構(gòu),所以必然會(huì)在金字塔及其周圍留下較大而且比較明顯痕跡的。
其次,原理上必須符合基本的科學(xué)理論,符合能量守恒定律,并得到科學(xué)地論證,證明其起重設(shè)施輸出牽引力的能量來源的科學(xué)性和可實(shí)踐性。
第三,結(jié)構(gòu)要簡單,要符合當(dāng)時(shí)的生產(chǎn)技術(shù)條件下完全能夠設(shè)計(jì)制造的條件。
從連載之七文章中的巨石運(yùn)輸專用通道的推論上可以知道,巨石應(yīng)該是由北向南被牽引向上移動(dòng)的。
以此為線索,將這一運(yùn)動(dòng)軌跡穿過金字塔一直延伸到金字塔腳下,就會(huì)發(fā)現(xiàn)距離金字塔底邊18.6米處,延長線的兩側(cè)有兩個(gè)相鄰的與其他五個(gè)船坑形狀完全不同的大長條矩形狀的“船坑”。
在這一關(guān)鍵的位置上,出現(xiàn)兩個(gè)相鄰的形狀非同尋常的大船坑。而且在這條線上只存在這兩個(gè)船坑遺跡,說明這兩個(gè)船坑和巨石的牽引力之間應(yīng)該存在著某種必然的關(guān)聯(lián)性。這就需要找到船坑與古埃及起重設(shè)施之間的關(guān)聯(lián)性。
而對(duì)于起重設(shè)施來說,必須要有力的輸出。那么在這兩個(gè)船坑上能否找到有關(guān)起重設(shè)施的線索呢?能否找到用某種方式能夠輸出力的可能性?
位于金字塔南側(cè)腳下的這兩個(gè)船坑形狀和周圍其他船坑的中間寬兩頭窄的船型形狀不同,是一種長條狀矩形石坑。兩個(gè)船坑的尺寸基本相同,長32米左右,寬卻僅有2.6米,地面到船坑底的深度足有5.5米,而兩個(gè)船坑間的間隔距離為僅為3米多。
提到船坑就會(huì)很自然地聯(lián)想到船。船是人們應(yīng)用浮力技術(shù)的產(chǎn)物。從這船坑內(nèi)出土的太陽船和很多考古資料都表明,當(dāng)時(shí)古埃及的造船技術(shù)非常發(fā)達(dá),船是他們的主要交通運(yùn)輸手段。這說明古埃及人對(duì)浮力技術(shù)的應(yīng)用方面有著非凡的技能。
當(dāng)我在船坑和起重設(shè)施之間插入浮力兩個(gè)字的時(shí)候,驚奇的靈感出現(xiàn)了,一個(gè)較為完整的古埃及起重設(shè)施的科學(xué)原理的輪廓顯現(xiàn)出來了。
古埃及人雖然對(duì)浮力的認(rèn)知沒有形成理論上的表述,但他們很早就感知到物體在水里的沉浮這一物理現(xiàn)象,并深刻地領(lǐng)悟到這其中的深?yuàn)W原理,而且非常熟練的駕馭著浮力技術(shù),并成功地用其原理制造出古埃及起重設(shè)施。這應(yīng)該是人類最早的起重機(jī)。
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