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四种设想,一个诚实的答案:我们不知道
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石块必须被运上去。一座高 146.6 米的金字塔需要某种方式将 230 万块石块提升到指定位置。最常见的设想是坡道,即由泥土、砖块或碎石构成的倾斜轨道。但在大金字塔旁边,并没有发现能一锤定音的坡道遗迹,因此人们提出了多种坡道设计方案。在这里,你将像工程师一样对比这些方案,并了解为什么诚实的答案是“尚未定论”。
想法 1:直坡道。 一条直指其中一个面的单坡道。要保持 1 in 10 的平缓坡度,它必须长约 146.6 m × 10 ≈ 1.47 km 才能到达顶部。问题就在这里:坡道有体积,而一条又长又宽的坡道,其体积可能接近金字塔本身。一条宽 10 m、通到顶部长 1.47 km 的坡道,其体积为 ½ × 1,466 m × 146.6 m × 10 m ≈ 1.1 million m³,约为金字塔的 40 percent。如果把坡道加宽到约 24 m,它的体积就会和整座金字塔一样大。更陡的坡道更短,但更难把东西拉上去:在 1 in 3 的坡度下,长度会缩短到约 440 m;但在湿沙上拉动一辆 2.5 t 的雪橇,需要约 24.5 × (0.316 + 0.25 × 0.949) ≈ 13.6 kN 的力。如果每个人能提供 0.4 kN 的拉力,就需要约 34 个人;而在 1 in 10 的坡度上只需约 21 个人。
设想 2:之字形坡道,以折返方式沿金字塔侧面攀升。它使用的材料较少,但转弯处需要空间,且石块难以在急弯处转向。设想 3:外部螺旋坡道,即环绕金字塔的坡道。它节省材料,但会遮挡角落,而建造者需要看到角落才能保持金字塔边缘笔直。
设想 4:内部坡道。 法国建筑师 Jean-Pierre Houdin 在 2007 年提出,金字塔下三分之一是用外部直坡道建造的,而在那之上,石块是通过隐藏在金字塔内部的内部螺旋坡道向上拖拽的。这一设想能解释某些特征,但它仍是一个假说。近年来,利用宇宙射线探测器进行的扫描(ScanPyramids 项目)在金字塔内部发现了无法解释的空洞,但它们的性质尚不清楚,也无法证明任何坡道设计。
我们有哪些证据?
为什么一条直达顶部的单一笔直坡道是个大问题?
哪项证据表明埃及曾使用带有柱孔的陡峭坡道?
内部坡道理论已被证实吗?
与 1:10 的坡道相比,同样高度的 1:3 坡道: