Техника строительства египетских пирамид

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Те́хника строи́тельства еги́петских пирами́д не имеет ни одной версии однозначно признанной научным сообществом. Отсутствуют и письменные свидетельства современников строительства. Существует лишь множество гипотез относительно этого процесса. Очевидно также, что техника строительства менялась со временем, то есть более поздние пирамиды строились иначе, нежели более ранние. Однако историческая наука располагает определённой информацией о местоположении некоторых карьеров, о некоторых из инструментов, использовавшихся при разработке камня (с поправкой, что медных шлямбуров, как и повышенного содержания следов меди там пока не найдено), о транспортировке камня к стройке, о выравнивании фундамента и последующих уровней возводимых сооружений.

Бо́льшая часть гипотез исходит из того, что блоки вырубались в карьерах с помощью пробойников, зубил, доло́т, тёсел и т. п., основным материалом при изготовлении которых была медь[1]. Соответственно, добытый материал должен был быть каким-то образом доставлен к месту строительства и установлен. Расхождения между различными гипотезами касаются, в основном, методов доставки и установки блоков, а также оценок сроков строительства и потребности в рабочей силе.

Сведения Геродота[править | править вики-текст]

Реконструкция процесса строительства пирамид по Геродоту (гравюра XVIII в.)

Единственным письменным источником, в котором описывается процесс строительства пирамид, служит II книга «Истории» Геродота, посетившего Египет ок. 450 г. до н. э. Не говоря на языке египтян, Геродот должен был делать записи со слов греческих поселенцев, проживавших в стране, а также — через переводчиков — со слов представителей египетского жречества. О том, как строили Великие пирамиды за две тысячи лет до него, ему определённо было трудно узнать, поскольку это вряд ли было известно и самим египтянам.

Одни были обязаны перетаскивать к Нилу огромные глыбы камней из каменоломен в Аравийских горах (через реку камни перевозили на кораблях), а другим было приказано тащить их дальше до так называемых Ливийских гор. Сто тысяч людей выполняло эту работу непрерывно, сменяясь каждые три месяца. Десять лет пришлось измученному народу строить дорогу, по которой тащили эти каменные глыбы, — работа, по-моему, едва ли не столь же огромная, как и постройка самой пирамиды. Ведь дорога была пять стадий длины, а шириной в десять оргий, в самом высоком месте восемь оргий высоты[GerodotCite 1], построена из тесаных камней с высеченными на них фигурами. Десять лет продолжалось строительство этой дороги и подземных покоев на холме, где стоят пирамиды. В этих покоях Хеопс устроил свою усыпальницу на острове, проведя на гору нильский канал. Сооружение же самой пирамиды продолжалось двадцать лет. У неё с каждой стороны грань в восемь плетров[GerodotCite 2], квадратная и равная высоте[GerodotCite 3]. Она сложена из тёсаных и прилаженных камней, каждый камень по меньшей мере тридцать кубических футов[GerodotCite 4]. Построена же эта пирамида вот как. Сначала она идет в виде лестницы уступами, которые иные называют площадками, или ступенями. После того как заложили первые камни, остальные поднимали при помощи помостов, сколоченных из коротких балок. Так поднимали с земли камни на первую ступень лестницы. Там клали камень на другой помост; с первой ступени втаскивали на второй помост, при помощи которого поднимали на вторую ступень. Сколько было рядов ступеней, столько было и подъемных приспособлений. Быть может, однако, было только одно подъемное приспособление, которое после подъема камня без труда переносилось на следующую ступень. Мне ведь сообщали об обоих способах — почему я и привожу их. Таким образом, сначала была окончена верхняя часть пирамиды, затем соорудили среднюю и напоследок самые нижние ступени на земле.

Пояснения[править | править вики-текст]

  1. длина 5 стадий — это около километра, ширина 10 оргий это примерно 20 метров, соответственно высота 8 оргий — 16 метров
  2. 8 плетров — это чуть менее 250 метров
  3. то есть основание квадратное, а высота пирамиды тоже около 250 метров
  4. 30 кубических футов — это примерно 850 литров

Гипотезы производства строительных блоков[править | править вики-текст]

Добыча блоков в карьерах для пирамид[править | править вики-текст]

В настоящее время историческая наука располагает определённой информацией о местоположении некоторых карьеров, где добывались материалы для постройки пирамид.

В работе с относительно мягким камнем, каким является большая часть известняка, рабочие могли использовать медные долота, свёрла и пилы. Однако достоверные сведения об использовании каких-либо металлических инструментов во времена Древнего Царства отсутствуют.

Более твёрдый камень: гранит, базальт, кварцит и т. д. — мог обрабатываться посредством обивания инструментом из долерита, сверление и распил происходил с применением абразивов, типа кварцевого песка, а иероглифы вырезались с помощью кремнёвых резцов[2] [3]. Гранит раскалывался из массива по найденным природным трещинам, методом «нагреть и остудить» (термоудар).

Стоит добавить, что основная масса камней, из которых сложены пирамиды, не превышает нескольких тонн, что делает их вполне транспортабельными. Вместе с тем дробление камня до размеров сырцового кирпича, например, увеличило бы трудоёмкость обработки того же объёма камня по меньшей мере в несколько раз.

Недостатки гипотезы

Главной проблемой подобных традиционных гипотез о методах строительства пирамид является невероятная трудоёмкость процесса.

Отливка блоков из известнякового бетона[править | править вики-текст]

Французский химик Жозеф Давидовиц, специализирующийся на разработке строительных материалов, в конце 1970-х выдвинул гипотезу о производстве блоков пирамид непосредственно на месте строительства из смеси каменной крошки и «геополимерного бетона» на основе известняка[4][5].

Гипотезы перемещения блоков[править | править вики-текст]

Волочение блоков[править | править вики-текст]

Одной из наиболее сложных задач, стоявших перед строителями, была необходимость перемещения больших объёмов камня. Известна фреска одного из захоронений времён XII династии в Дейр эль-Берше (англ.), на которой изображено, как 172 человека тянут на санях-волокушах алебастровую[6] статую номарха XV нома Джехутихотепа II, полозья которых поливают водой в качестве смазки[7][8]. Оценивая её вес в 60 т, Денис Стокс (англ. Denys Stocks) экстраполировал: чтобы привести в движение блок весом 16 300 кг, с условием использования смазки было бы достаточно 45, а для веса 2750 кг — 8 рабочих[3]. Поэтому считается, что наиболее распространённым способом было перемещение груза на санях-волокушах.

Египтянам было также известно применение роликов для качения по ним крупногабаритных блоков по мощёным кирпичом дорогам. Способ, подобный использованному в России для перемещения Гром-камня массой 1500 тонн. Остатки выложенных кирпичом дорог найдены возле каменоломен и некоторых пирамид. Однако, широкого использования такой способ транспортировки, по-видимому, не имел.

Недостатки гипотезы

Представляется сомнительной возможность перемещения таким образом на большие расстояния отдельных массивных камней массой до 300 тонн, встречающихся как в пирамидах, так и в храмовых комплексах.

Перекатывание блоков[править | править вики-текст]

Р. Пэрри (англ. R. H. G. Parry) предложил реконструкцию метода перекатывания блоков с помощью люлечного механизма[9], которые находят при раскопках различных святилищ Нового царства. Разместив вокруг блока четыре таких устройства, его можно было легко перекатывать. Компания Obayashi (англ.) провела эксперимент с 2,5-тонными бетонными блоками размером 0,8×1,6 м, в ходе которого 18 человек смогли тащить этот груз по плоскости с наклоном 1 : 4 со скоростью 18 м в минуту. Ещё Витрувий в своём трактате «Десять книг об архитектуре»[10] описывал схожие приёмы перемещения нестандартных грузов.

Доказательств, что египтяне использовали именно этот метод, пока нет, но эксперименты показывают возможность работы с блоками такого размера.

Недостатки гипотезы

Египтологи признают такую возможность для 2,5-тонных блоков (составляющих большинство в массе материала), но расходятся в возможностях подобного способа относительно блоков тяжелее 15 т, из которых некоторые достигают по весу 70 т.

С помощью такого механизма катить блок можно только по твёрдой дороге, но никак не по песку. Следов каменной дороги не найдено. Пандус тоже должен быть весьма твёрдым и прочным и достаточно пологим. На крутом пандусе возникнет проблема устойчивости.

По пути доставки придётся несколько раз «переобуть» блок — лишние затраты труда и времени. Дополнительные затраты на перемещение люлечного механизма вместе с блоком, необходимость его возврата к месту добычи блоков.

Технология квадратного колеса.[править | править вики-текст]

Перемещение блока с помощью специальной дороги. (3D моделирование XXI в.)

Если сделать дорогу из помостов — секций четверти круга, то по ней даже один работник легко сможет катить блок квадратного сечения, имеющего тот же периметр, что и круг[11]. Центр тяжести блока в такой конструкции все время остается на одном уровне. Сила трения незначительная. Теоретически достаточно только толкнуть блок, он будет катиться сам. Тем более с горы, где находились каменоломни.

Таким образом можно перемещать и поднимать блоки гигантских размеров. Например, для перемещения обелиска достаточно поставить в ряд несколько помостов — расширить дорогу.

Подъём можно осуществлять с помощью верёвочной петли (нескольких петель) непосредственно по склону пирамиды или очень крутому пандусу — блок будет самоцентрироваться под действием собственной силы тяжести, а петля снизит усилие в два раза. При этом работникам нет необходимости подниматься самим — достаточно тянуть веревку, не сходя с места. Возможен подъём несколькими потоками.

Такая технология подходит под описание Геродота[источник не указан 1144 дня]:"После того как заложили первые камни, остальные поднимали при помощи помостов, сколоченных из коротких балок. Так поднимали с земли камни на первую ступень лестницы. Там клали камень на другой помост; с первой ступени втаскивали на второй помост, при помощи которого поднимали на вторую ступень. Сколько было рядов ступеней, столько было и подъемных приспособлений. Быть может, однако, было только одно подъемное приспособление, которое после подъема камня без труда переносилось на следующую ступень." В этой технологии блок действительно перетаскивается с одного помоста, сколоченного из коротких балок, на другой. И помосты можно без труда перекладывать.

Для подъёма будет достаточно примерно 30-40 человек. Для транспортировки по равнине хватит одного человека. Для транспортировки тысячетонного обелиска потребуется примерно 500 человек.

Внутренний пандус[править | править вики-текст]

Экспериментальное строительство пирамиды[править | править вики-текст]

В 1997 году археолог Марк Ленер (англ.  Mark Lehner) и инженер Роджер Хопкинс (англ. Roger Hopkins) для съёмок эпизода в американском научно-популярном документальном телесериале Nova провели экспериментальное строительство небольшой пирамиды. Её высота составила 6,1 метров, ширина основания порядка 9 метров, общий вес около 367,4 тонн при объёме в 162 кубических метра. Пирамида состояла из 186 блоков средней массой порядка 2 тонн[12].

Строительство заняло немного более трёх недель, что диктовалось условиями съёмок телесериала. Из них 22 дня ушло, чтобы силами 12 рабочих карьера изготовить необходимые блоки. Для этого использовались железные молотки, зубила и рычаги, подобные по своей геометрии древнеегипетским. Экспериментально было установлено, что применение медных или бронзовых инструментов потребовало бы привлечение дополнительных 20 человек для их постоянной заточки[13].

Для ускорения строительства монтаж блоков осуществлялся с помощью вилочного погрузчика. Однако установка замкового, самого верхнего блока массой чуть менее тонны, производилась силами пяти человек при использовании рычагов. Попутно экспериментально было определено, что использовавшиеся двухтонные блоки возможно перемещать, в том числе и на подъём, силами 12 — 20 человек при условии использования деревянных полозьев, скользящих по деревянному настилу[14].

Версии технологии кладки[править | править вики-текст]

Ещё одна проблема возникает в связи с раствором, используемым для заполнения пустот между камнями, так как для этого требовалось немалое количество гипса. Связующий материал хоть и не играет основной роли для стабилизации постройки, он всё же был необходим в качестве смазки для облегчения перемещения тяжелых блоков.

Процесс производства строительного гипса требует дегидратации исходного сырья, для чего, в свою очередь, нужно топливо, древесина. Исходя из этого, David H.Koch, проводивший исследования по программе радиоуглеродного обследования пирамид (англ. Pyramids Radiocarbon Project[15]), высказал предположение, что для постройки пирамид в Гизе Египту пришлось бы свести все свои леса до последней щепки.

Анализ углерода, извлечённого из материала-заполнителя, показал некоторый разброс полученных дат в отдельных частях пирамид, что Кох связывает с необходимостью использовать старое древесное топливо. Ввиду чего, данный феномен может трактоваться в пользу гипотезы, что меньшие размеры более поздних пирамид объясняются сильным истощением лесных ресурсов Египта. Однако, подобные предположения египтологами всерьёз не рассматриваются.

Сам фундамент постройки по горизонту выравнивали, вероятно, путём заполнения водой вырытых вокруг основания траншей (как предполагают Mark Lehner и I.E.S.Edwards), либо же с помощью обычного квадратного уровня и опытных разметчиков[16][17].

Возможные технологии отделки и облицовки[править | править вики-текст]

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Ryan Cohagan Building the Pyramids // Creighton University
  2. Isler, Martin. Sticks, stones, and shadows: building the Egyptian pyramids. — University of Oklahoma Press, 2001. — P. 229. — ISBN 978-0-8061-3342-3. [1]
  3. 1 2 Stocks, Denys A. Experiments in Egyptian Archaeology: stoneworking technology in ancient Egypt. — Routledge, 2600 до н.э.. — P. 196–197. — ISBN 978-0415306645. [2]
  4. Davidovits Joseph The Pyramids: An Enigma Solved — New York: Dorset Press, 1988.
  5. Ученые нашли в египетских пирамидах древний бетон // lenta.ru
  6. (в первоисточнике: англ. It is described as being made of alabaster)
  7. Egyptian Statue Moved By Ropes?
  8. Nicholson, Paul T; Ian Shaw. Ancient Egyptian materials and technology. — 23 Mar 2000. — Cambridge University Press, 2000. — P. 18. — ISBN 978-0521452571.
  9. ATSE — Parry
  10. «Vitruvius’s books of architecture»
  11. Бакланов А. Е. Строительство пирамид // Сайт Tomsk.ru, 03.02.2008
  12. This Old Pyramid (one hour version) // PBS Airdate: 4 February 1997.
  13. Denys Stocks Experiments in Egyptian Archaeology: Stoneworking Technology in Ancient Egypt. Routledge. pp. 58-63. 2003. ISBN 978-0415306645.
  14. Mark Lehner The Complete Pyramids // London: Thames and Hudson (1997) p.202-225 ISBN 0-500-05084-8.
  15. David H.Koch. Pyramids Radiocarbon Project
  16. John Cruikshank Rose, Iorwerth Eiddon Stephen Edwards. The Pyramids of Egypt. — 1947. — P. 9. [3]
  17. Arnold, Dieter. Building in Egypt: Pharaonic Stone Masonry. — New edition (3 Jul 1997). — Oxford University Press, 1997. — P. 13–14. — ISBN 978-0195113747. [4]

Литература[править | править вики-текст]

Ссылки[править | править вики-текст]