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将 230 万块石块转化为时间表
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当你把大数字拆解成小数字时,它们就变得可控了。让我们像项目经理那样,把“230 万块石块”转化为每日计划。
每日石块数。 假设金字塔在 20 年 内完工,这接近胡夫法老的在位时间。
20 × 365 = 7,3002,300,000 ÷ 7,300 ≈ 315315 ÷ 10 ≈ 31 块/小时,即大约每 2 分钟一块。现在改变假设。如果工人每年休息 65 天,工作约 300 天,速率将升至每天约 380 块。如果工期缩短一半(10 年),速率将翻倍至每天约 630 块。大数字的可靠性取决于其假设,这就是为什么历史学家会引用一个范围。
金字塔的大部分位于底部。 金字塔底部宽,顶部窄。高度分数 h/H 以上的部分是一个较小的金字塔,其体积为整体的 (1 − h/H)³。对于半高以上的部分,即 (½)³ = ⅛,仅占体积的 12.5%。因此,87.5% 的石块位于下半部分。平均每块石块只被提升了约四分之一的高度,大约 37 米,而最后几层所需的石块非常少。
需要多少提升能量? 使用公式 E = m g h,平均提升高度为 37 米。一块 2.5 吨的石块:2,500 × 9.81 × 37 ≈ 0.9 MJ。对于全部 230 万块石块:大约 2 × 10¹² J。假设一个人每天工作 8 小时,平均输出功率约为 75 W(这是一个假设值),即 75 × 8 × 3,600 ≈ 2.2 MJ/天。那么仅提升石块就需要约 96 万人·天,相当于约 130 人全职工作 20 年。提升本身并不是最难的部分。最难的是其他所有环节。
后勤才是真正的挑战。 成千上万的人需要食物、水、工具、绳索、铜凿、木槌、船只和住所,且必须按时送达。石块必须开采、修整、运到河边、漂浮运输、卸载并拖到工地,每一个环节都必须保持同步。如果采石场每天开采 315 块,但搬运队每天只能移动 200 块,采石场就会堆积石块,而建筑工人只能闲置。建造金字塔与其说是靠体力,不如说是靠规划、供应链和人员管理。
一座金字塔有 230 万块石块,在 20 年内建成(每年 365 天)。大约每天需要放置多少块石块?
如果建造时间减半,从 20 年变为 10 年,每天需要的石块数会发生什么变化?
金字塔体积中有多少比例位于其高度的一半以上?
为什么对于像这样的大型项目来说,后勤如此困难?