新理論：古埃及人造金字塔時怎麼往上搬巨石？_風聞

多年以來，埃及古物學家一直激烈爭論着：數千年前古埃及的巨型金字塔究竟如何建造而成？現在，一個由工程師和地質學家組成的團隊提出了個新理論：通過一種水力提升裝置，可以借水的浮力將巨石從金字塔中部送至高處。

編譯 | 槳篤繪

公元前27世紀，古埃及人為法老左塞爾（Zoser）建造了階梯金字塔（Step Pyramid，又稱左塞爾金字塔）。它是當時最高的建築，高度約為62米。

關於階梯金字塔的建造之謎，許多文獻都細緻討論了可能的建造程序，也提供了實物形式的要素，不過它們一般聚焦於中王國和新王國時期（公元前1980年至公元前1075年）較新的、有據可查且規模較小的金字塔。

這些金字塔所涉及的技術可能包括坡道、起重機、絞車、升降機、吊車、樞軸等——或它們的組合。但要知道，古王國時期的金字塔（公元前2675年至公元前2130年）要大得多，人力和坡道等技術或許足以建造小型建築，而大型金字塔可能還需要其他東西。

新研究的主要作者、古代技術研究機構Paleotechnic的首席執行官澤維爾·朗德羅（Xavier Landreau）表示，他們的新工作採用跨學科方法，首次報道了一個能匹配階梯金字塔內部結構的建造系統：一個能利用當地資源的複雜水處理系統，在金字塔內部的豎井上提供了一個“水力電梯”。藉助特定浮力裝置，古埃及人可將巨石抬升至金字塔中部的高度。

已從倫敦大學學院退休的埃及古物學家大衞·傑弗里斯（David Jeffreys，未參與新工作）認為，上述理論是個“巧妙的解決方案”，不過一些埃及古物學家並不相信這就是古埃及人採用的策略，因為被更廣泛接受的理論是：他們用坡道和牽引設備將石塊運送到位。

沙漠曾經是草原

朗德羅等人分析了現有數據，包括古氣候學、古代氣候研究和考古數據，並得出這樣一個結論：古代溪流的水從薩加拉高原（Saqqâra plateau）西部流入階梯金字塔周圍的深水溝和隧道系統。

此外，水也會流入基斯爾穆迪爾（Gisr el-Mudir）——一座巨大的矩形石灰岩結構，長650米，寬350米，可作為攔水壩使用。過去學界認為該建築可能是堡壘、慶典場所或牲畜圍欄。對於朗德羅團隊而言，它能控制並儲存洪水事件帶來的水，還能過濾掉沉積物，以免它們堵塞水道。

研究團隊稱，古埃及的溪流給階梯金字塔周圍的溝渠和隧道系統帶去流水

朗德羅理論中的水處理系統不僅能在遭遇洪水時治水，還可以保住水的質與量，以滿足生活用水和灌溉方面的需求，以及運輸或建築領域的需求。

作者團隊指出，過往幾項研究發現，撒哈拉沙漠數千年前的降雨情況比如今的更有規律，那時的地貌更接近大草原，更利於植物生長。不過關於氣候潮濕程度的古今對比，目前仍不確定哪個時期更濕潤。

劍橋大學地質考古學家朱迪思·班伯裏（Judith Bunbury，未參與工作）認為，古埃及可能有足夠水量來支撐水力提升機這樣的系統。過往研究發現，古王國時期的古埃及人建造並使用了雨水槽，彼時鳥類的飲食以青蛙等濕地物種為主。“大家普遍認為古王國時期降雨量更大，尤其是建造階梯金字塔的古王國早期。”

另一方面，學界專家就該時期是否有足夠的持續降雨來填滿支撐水力提升機的結構存在爭議。新研究的作者認為答案是肯定的，水力提升機的動力就來自此類結構，例如“幹壕”（Dry Moat），即一條環繞階梯金字塔及其附近建築的巨大水道。

傑弗里斯認為，撒哈拉沙漠的綠洲時期很可能結束於公元前第三個千年的早期。華沙維申斯基紅衣主教大學考古研究所所長法比安·韋爾克（Fabian Welc，未參與工作）指出，如果降雨量少，建築物就灌不滿水，無法滿足水力提升機的工作要求，也跟不上石灰岩的水分流失。

“在第三王朝（公元前2670~公元前2613年）期間，古埃及北部（包括薩卡拉）氣候（季節性冬季降雨）變得濕潤，但降雨量沒那麼大不夠填滿幹壕（甚至只是其中很小一部分）……進去的水會立即因重力作用滲至巖體深處。”

朗德羅等人一致認為該系統不太可能永久性地充滿水，並推測當時的山洪暴發更有可能提供足量水以供金字塔建造期間的水力提升。

值得一提的是，2024年5月發表的一項研究發現了尼羅河的一條幹涸支流。該論文作者推測這條支流很可能曾被用於運送大量石灰石塊至多個金字塔的施工現場。此外，還有一些其他證據也表明古埃及人曾使用小規模的水力技術。

豎井中的秘密

科學家此前尚未確定左塞爾金字塔內豎井的明確用途。傑弗里斯指出，一些後期建造的金字塔，如胡夫金字塔（Great Pyramid of Giza）的豎井被認為用於通風；內部豎井的作用也可能是照明或減輕下方空間的壓力。作為同類建築中的第一座，階梯金字塔是實驗性的，據説其雛形是一種‌墓葬結構。現階段學界仍搞不清它內部特徵的具體用途。

階梯金字塔內的豎井與一條200米長的地下隧道相連，隧道又連着金字塔外的另一個豎井相。朗德羅團隊推測，外部豎井可能與幹壕的一個水力運送部分（假設），即所謂“深溝”（Deep Trench）相連。

內部豎井從金字塔正下方靠近中心的位置開始。該處有一個花崗岩盒形結構，盒底部有一個插入物。研究者普遍認為這個盒是左塞爾國王的墓室，但朗德羅等人認為，它存在的意義是打開和關閉水力提升——通過給豎井灌滿水實現。

階梯金字塔的內部豎井

至於其他金字塔是否也採用同種方法建造，朗德羅表示還需要進一步調查。

“關於胡夫金字塔等古埃及建築的一個重大謎團就是，那些動輒幾十噸甚至上百噸的巨石怎樣被抬到高處？顯然光靠人力幾乎不可能做到這點。但如果有水力提升機，情況就大為不同了。一箇中等規模的水力提升機可以運送50~100噸重物到高處。探索藏在金字塔內的豎井可能為其建造之謎提供答案。”

本文經授權轉載自微信公眾號“世界科學”，資料來源：https://edition.cnn.com/2024/08/05/science/egypt-pyramid-hydraulic-lift-technology-theory/index.html。

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