Construir las pirámides a partir de bloques de piedra canteraeditar
Uno de los principales problemas a los que se enfrentaron los primeros constructores de pirámides fue la necesidad de mover grandes cantidades de piedra. La tumba de la Duodécima Dinastía de Djehutihotep tiene una ilustración de 172 hombres tirando de una estatua de alabastro de él en un trineo. Se estima que la estatua pesa 60 toneladas y Denys Stocks estimó que se requerirían 45 trabajadores para comenzar a mover un bloque lubricado de 16,300 kg (35,900 lb; 16.3 t), u ocho trabajadores para mover un bloque de 2,750 kg (6,060 lb; 2.75 t). Dr. Rh G Parry ha sugerido un método para rodar las piedras, utilizando una máquina en forma de cuna que había sido excavada en varios templos del imperio nuevo. Cuatro de esos objetos se podían colocar alrededor de un bloque para que pudiera enrollarse fácilmente. Experimentos realizados por la Corporación Obayashi, con bloques de hormigón de 0,8 metros cuadrados por 1,6 metros de largo y un peso de 2,5 toneladas (2.500 kg; 5.500 lb), mostraron cómo 18 hombres podían arrastrar el bloque sobre una rampa inclinada de 1 en 4, a una velocidad de 18 metros por minuto (1 pie/s). Esta idea fue descrita previamente por John Bush en 1977, y se menciona en la sección de Observaciones Finales del libro de Parry. Vitruvio en De architectura describió un método similar para mover pesos irregulares. Todavía no se sabe si los egipcios utilizaron este método, pero los experimentos indican que podría haber funcionado con piedras de este tamaño. Los egiptólogos generalmente aceptan esto para los bloques de 2,5 toneladas más utilizados, pero no están de acuerdo con los métodos utilizados para los bloques de más de 15 toneladas y varios bloques de 70 a 80 toneladas.
Como las piedras que formaban el núcleo de las pirámides fueron cortadas, especialmente en la Gran Pirámide, el material utilizado para llenar los huecos fue otro problema. Se necesitaban enormes cantidades de yeso y escombros. El relleno casi no tiene propiedades de unión, pero fue necesario estabilizar la construcción. Para hacer el mortero de yeso, tenía que deshidratarse por calentamiento, lo que requiere grandes cantidades de madera. De acuerdo con los egiptólogos, los hallazgos tanto del David H de 1984 como del de 1995. Los proyectos de radiocarbono de las Pirámides de Koch pueden sugerir que Egipto tuvo que despojar su bosque y desechar cada pedazo de madera que tuvo para construir las pirámides de Giza y otras pirámides de la cuarta Dinastía incluso anteriores. Las muestras de datación por carbono de bloques de núcleo y otros materiales revelaron que las fechas del estudio de 1984 promediaron 374 años antes de lo que se acepta actualmente y la datación de 1995, un promedio de 100-200 años. Como sugirieron los miembros del equipo, «Pensamos que era poco probable que los constructores de pirámides usaran constantemente madera centenaria como combustible para preparar el mortero. Los resultados de 1984 nos dejaron con muy pocos datos para concluir que la cronología histórica del Imperio Antiguo estaba equivocada por casi 400 años, pero consideramos que esto al menos era una posibilidad». Para explicar esta discrepancia, los egiptólogos propusieron la teoría de la «madera antigua» afirmando que las fechas anteriores posiblemente se derivaron del reciclaje de grandes cantidades de madera centenaria y otros materiales anteriores.
Hay buena información sobre la ubicación de las canteras, algunas de las herramientas utilizadas para cortar la piedra en las canteras, el transporte de la piedra al monumento, la nivelación de los cimientos y la nivelación de los niveles posteriores de la superestructura en desarrollo. Los trabajadores probablemente usaron cinceles de cobre, taladros y sierras para cortar piedra más blanda, como la mayor parte de la piedra caliza. Las piedras más duras, como el granito, la granodiorita, la sienita y el basalto, no se pueden cortar solo con herramientas de cobre; en su lugar, se trabajaron con métodos que consumían mucho tiempo, como golpear con dolerita, taladrar y aserrar con la ayuda de un abrasivo, como la arena de cuarzo. Los bloques fueron transportados en trineo probablemente lubricados por agua. La nivelación de los cimientos puede haberse logrado mediante el uso de zanjas llenas de agua, como sugirieron Mark Lehner e I. E. S. Edwards, o mediante el uso de un nivel cuadrado crudo y topógrafos experimentados.
El diario de Merer, libros de registro escritos hace más de 4.500 años por un funcionario egipcio y encontrados en 2013 por un equipo de arqueología francés bajo la dirección de Pierre Tallet en una cueva en Wadi al-Jarf, describe el transporte de piedra caliza de la cantera de Tora a Giza.
Escritos de Heródoto y Diodoro Siculoeditar
Las incógnitas de la construcción de pirámides se centran principalmente en la cuestión de cómo se movieron los bloques hacia arriba en la superestructura. No hay evidencia histórica o arqueológica precisa conocida que resuelva definitivamente la cuestión. Por lo tanto, la mayor parte de la discusión sobre métodos de construcción involucra posibilidades funcionales que están respaldadas por evidencia histórica y arqueológica limitada.
Los relatos históricos de la construcción de las pirámides egipcias hacen poco para señalar definitivamente los métodos para levantar los bloques; sin embargo, la mayoría de los egiptólogos se refieren a estos relatos cuando discuten esta parte de la construcción de pirámides. Tales, según el filósofo Hieronymus (siglo III a.C.), visitó las pirámides egipcias durante el siglo VII a. C. y, utilizando el teorema de intercepción, también conocido como teorema de Tales, midió su altura y, por lo tanto, su volumen. Los primeros relatos históricos de la construcción de estos monumentos llegaron siglos después de la era de la construcción de pirámides, por Heródoto en el siglo V a.C. y Diodoro Sículo en el siglo i a. C. La cuenta de Heródoto dice::
Esta pirámide se hizo como escaleras, que algunos llaman escalones y otros, gradas. Cuando ésta, su primera forma, se completó, los obreros utilizaron troncos de madera cortos como palancas para levantar el resto de las piedras; levantaron los bloques del suelo al primer nivel de escalones; cuando la piedra se levantó, se colocó en otra palanca que se encontraba en el primer nivel, y la palanca se usó de nuevo para levantarla de este nivel al siguiente. Puede ser que había una nueva palanca en cada nivel de escalones, o tal vez solo había una palanca, bastante portátil, que llevaban hasta cada nivel a su vez; Dejo esto incierto, ya que se mencionaron ambas posibilidades. Pero esto es cierto, que la parte superior de la pirámide fue rematada primero, luego la siguiente debajo de ella, y la última de todas, la base y la parte más baja.
La cuenta de Diodoro Sículo indica:
Y se dice que la piedra fue transportada a gran distancia de Arabia, y que los edificios se levantaron por medio de rampas de tierra, ya que las máquinas para levantar aún no se habían inventado en aquellos días; y lo más sorprendente es que, aunque estas grandes estructuras se levantaron en un área rodeada de arena, no quedan restos de rampas ni del revestimiento de las piedras, de modo que no parece el resultado del trabajo paciente de los hombres, sino más bien como si todo el complejo hubiera sido colocado entero sobre la arena circundante por algún dios. Ahora los egipcios tratan de hacer una maravilla de estas cosas, alegando que las rampas estaban hechas de sal y natrón y que, cuando el río se volvió contra ellos, los derritió limpiamente y borró todo su rastro sin el uso de mano de obra humana. ¡Pero en verdad, ciertamente no se hizo de esta manera! Más bien, la misma multitud de obreros que levantaron los montículos devolvió toda la masa a su lugar original, porque dicen que trescientos sesenta mil hombres estaban empleados constantemente en la realización de su trabajo, sin embargo, todo el edificio apenas estaba terminado al final de veinte años.
La descripción de Diodoro Sículo del envío de la piedra desde Arabia es correcta, ya que el término «Arabia» en esos días implicaba la tierra entre el Nilo y el Mar Rojo donde los bloques de piedra caliza se transportaban desde canteras a través del río Nilo.
Diferentes tipos de rampsEdit
La mayoría de los egiptólogos reconocen que las rampas son el método más sostenible para elevar los bloques, sin embargo, reconocen que es un método incompleto que debe complementarse con otro dispositivo. Se ha encontrado evidencia arqueológica para el uso de rampas en la Gran Pirámide de Giza y otras pirámides. El método más aceptado para ayudar a las rampas es la palanca (Lehner 1997: 222). El registro arqueológico da evidencia de solo pequeñas rampas y calzadas inclinadas, algo que no podría haberse utilizado para construir ni siquiera la mayoría del monumento. Para aumentar la incertidumbre, hay pruebas considerables que demuestran que se utilizaron métodos de construcción no estandarizados o ad hoc en la construcción de pirámides (Arnold 1991: 98, Lehner 1997: 223).
Por lo tanto, hay muchas rampas propuestas y hay una cantidad considerable de discrepancia con respecto a qué tipo de rampa se utilizó para construir las pirámides. Uno de los métodos de rampas ampliamente desacreditados es la rampa recta grande, y es desacreditada rutinariamente por motivos funcionales por su tamaño masivo, la falta de evidencia arqueológica, el enorme costo de mano de obra y otros problemas (Arnold 1991: 99, Lehner 1997: 215, Isler 2001: 213).
Otras rampas sirven para corregir estos problemas de tamaño de rampa, pero se topan con críticas de funcionalidad y evidencia arqueológica limitada. Hay rampas en zigzag, rampas rectas que utilizan la parte incompleta de la superestructura (Arnold 1991), rampas en espiral apoyadas por la superestructura y rampas en espiral apoyadas en el monumento como una gran acreción. Mark Lehner especuló que se pudo haber utilizado una rampa en espiral, que comenzaba en la cantera de piedra al sureste y continuaba alrededor del exterior de la pirámide. Los bloques de piedra pueden haber sido dibujados en trineos a lo largo de las rampas lubricadas con agua o leche.
Los métodos de palanca se consideran la solución más sostenible para complementar los métodos de rampa, en parte debido a la descripción de Heródoto; y en parte al Shadoof; un dispositivo de riego representado por primera vez en Egipto durante el Imperio Nuevo, y encontrado concomitantemente con el Imperio Antiguo en Mesopotamia. En el punto de vista de Lehner (1997: 222), se deben emplear palancas para levantar el 3% superior del material de la superestructura. Es importante tener en cuenta que el 4% superior de este material comprende 1⁄3 de la altura total del monumento. En otras palabras, en opinión de Lehner, se deben emplear palancas para levantar una pequeña cantidad de material y una gran altura vertical del monumento.
En el entorno de los métodos de palanca, hay aquellos que levantan el bloque de forma incremental, como al levantar repetidamente lados alternos del bloque e insertar cuñas de madera o piedra para mover gradualmente la piedra hacia arriba en un curso; y hay otros métodos que utilizan una palanca más grande para mover el bloque hacia arriba en un curso en un procedimiento de elevación. Dado que la discusión de las técnicas de construcción para levantar los bloques intenta resolver una brecha en el registro arqueológico e histórico con una explicación funcional plausible, los siguientes ejemplos de Isler, Keable y Hussey-Pailos enumeran métodos probados experimentalmente. El método de Isler (1985, 1987) es un método incremental y, en el experimento Nova (1992), utilizó cuñas de madera o cunas. Isler fue capaz de levantar un bloque hasta un nivel en aproximadamente una hora y 30 minutos. El método de Peter Hodges y Julian Keable es similar al método de Isler y en su lugar utilizó pequeños bloques de hormigón fabricados como calzas, paletas de madera y un pozo donde se realizaron sus pruebas experimentales. Keable pudo realizar su método en aproximadamente 2 minutos. El método de Scott Hussey-Pailos (2005) utiliza un dispositivo de palanca simple para levantar un bloque en un solo movimiento. Este método se probó con materiales de menor resistencia que los análogos históricos (probados con materiales más débiles que los disponibles en el antiguo Egipto), un factor de seguridad de 2, y levantó un bloque de 2500 libras en un curso en menos de un minuto. Este método se presenta como un dispositivo de palanca para trabajar de forma complementaria con la idea de Mark Lehner de una rampa combinada y técnicas de palanca.
La hipótesis de «rampa interna» de Jean-Pierre Houdineditar
El padre de Houdin fue un arquitecto que, en 1999, pensó en un método de construcción que, a su juicio, tenía más sentido que cualquier método existente propuesto para construir pirámides. Para desarrollar esta hipótesis, Jean-Pierre Houdin, también arquitecto, renunció a su trabajo y se dedicó a dibujar el primer modelo arquitectónico CAD totalmente funcional de la Gran Pirámide. Su esquema consiste en usar una rampa externa regular para construir el primer 30% de la pirámide, con una «rampa interna» que lleva piedras más allá de esa altura. Las piedras de la rampa externa se reciclan en los pisos superiores, lo que explica la desconcertante falta de evidencia de rampas.
Después de 4 años trabajando solo, Houdin se unió a un equipo de ingenieros de la compañía francesa de software 3D Dassault Systemes, que utilizaron la tecnología de diseño asistido por computadora más moderna disponible para refinar y probar la hipótesis, convirtiéndola (según Houdin) en la única técnica viable comprobada. En 2006 Houdin lo anunció en un libro: Khufu: Los Secretos Detrás de la Construcción de la Gran Pirámide, y en 2008 él y el egiptólogo Bob Brier escribieron un segundo libro: El Secreto de la Gran Pirámide.
En el método de Houdin, cada rampa dentro de la pirámide terminaba en un espacio abierto, una muesca que se dejaba abierta temporalmente en el borde de la construcción. Este espacio libre de 10 metros cuadrados albergaba una grúa que levantaba y giraba cada bloque de 2,5 toneladas, para prepararlo para que ocho hombres arrastraran la siguiente rampa interna. Hay una clase de muesca en uno de los lugares correctos, y en 2008, el coautor de Houdin, Bob Brier, con un equipo de filmación de National Geographic, entró en una cámara que no tenía precedentes y que podría ser el comienzo de una de estas rampas internas. En 1986, un miembro del equipo francés (ver más abajo) vio un zorro del desierto en esta muesca, como si hubiera ascendido internamente.
La tesis de Houdin sigue sin probarse y en 2007, el egiptólogo de la UCL David Jeffreys describió la hipótesis de la espiral interna como «inverosímil y horriblemente complicada», mientras que John Baines, de la Universidad de Oxford, declaró que era»sospechoso de cualquier teoría que busque explicar solo cómo se construyó la Gran Pirámide».
Houdin tiene otra hipótesis desarrollada a partir de su modelo arquitectónico, una que finalmente podría explicar la cámara interna de la «Gran Galería» que de otra manera parece tener poco propósito. Él cree que la galería actuó como una rampa de carro / guía para contrapesos. Permitió levantar las cinco vigas de granito de 60 toneladas que cubren la Cámara del Rey. Houdin y Brier y el equipo de Dassault ya han demostrado por primera vez que las grietas en las vigas aparecieron durante la construcción, se examinaron y probaron en ese momento y se declararon relativamente inofensivas.
Hipótesis de hormigón calizoeditar
El científico de materiales Joseph Davidovits ha afirmado que los bloques de la pirámide no son piedra tallada, sino principalmente una forma de hormigón calizo y que fueron «fundidos» como con el hormigón moderno. De acuerdo con esta hipótesis, se extrajo piedra caliza blanda con un alto contenido de caolinita en el uadi al sur de la Meseta de Giza. La piedra caliza se disolvió en grandes piscinas alimentadas por el Nilo hasta que se convirtió en una lechada acuosa. Se mezclaron cal (que se encuentra en la ceniza de los fuegos de cocina) y natrón (también utilizado por los egipcios en la momificación). Las piscinas se dejaron evaporar, dejando atrás una mezcla húmeda, similar a la arcilla. Este «concreto» húmedo se llevaría al sitio de construcción donde se empacaría en moldes de madera reutilizables y en pocos días sufriría una reacción química similar al curado del concreto. Los bloques nuevos, sugiere, podrían fundirse en su lugar, encima y presionarse contra los bloques antiguos. Se llevaron a cabo pruebas de concepto con compuestos similares en un instituto de geopolímeros en el norte de Francia y se descubrió que un equipo de cinco a diez, trabajando con herramientas manuales simples, podía aglomerar una estructura de cinco bloques de 1,3 a 4,5 toneladas en un par de semanas. También afirma que la Estela de la Hambruna, junto con otros textos jeroglíficos, describen la tecnología de la aglomeración de piedra.
El método de Davidovits no es aceptado por la corriente académica. Su método no explica las piedras de granito, que pesan más de 10 toneladas, por encima de la Cámara del Rey, que está de acuerdo en que fueron talladas. Los geólogos han examinado cuidadosamente la técnica sugerida por Davidovits y concluyeron que su hormigón provenía de piedra caliza natural extraída en la Formación Mokattam. Sin embargo, Davidovits alega que la mayor parte de la piedra caliza blanda provenía de las mismas canteras de Formación de Mokkatam naturales encontradas por los geólogos, e insiste en que los antiguos egipcios usaban la capa de margas suaves en lugar de la capa dura para volver a aglomerar piedras.
La hipótesis de Davidovits obtuvo el apoyo de Michel Barsoum, un investigador de ciencia de materiales. Michel Barsoum y sus colegas de la Universidad de Drexel publicaron sus hallazgos apoyando la hipótesis de Davidovits en el Journal of the American Ceramic Society en 2006. Usando microscopía electrónica de barrido, descubrieron en muestras de la pirámide de piedra caliza bloques de compuestos minerales y burbujas de aire que no se producen en la piedra caliza natural.
Dipayan Jana, un petrografista, hizo una presentación ante la ICMA (Asociación Internacional de Microscopía de Cemento) en 2007 y presentó un documento en el que discute el trabajo de Davidovits y Barsoum y concluye: «estamos lejos de aceptar, incluso como una posibilidad remota, un origen ‘hecho por el hombre’ de las piedras piramidales.»
Experimento de construcción de pirámides NOVAEDITAR
En 1997, Mark Lehner y el cantero Roger Hopkins llevaron a cabo un experimento de construcción de pirámides de tres semanas para un episodio de televisión de NOVA. Construyeron una pirámide de 6 metros (20 pies) de alto por 9 metros (30 pies) de ancho, que consistía en un total de 162 metros cúbicos (5.700 pies cúbicos), o aproximadamente 405 toneladas. Estaba hecho de 186 piedras que pesaban un promedio de 2,2 toneladas cada una. Doce canteros tallaron 186 piedras en 22 días, y la estructura fue erigida con 44 hombres. Usaban martillos de hierro, cinceles y palancas (este es un atajo moderno, ya que los antiguos egipcios se limitaban a usar cobre y luego bronce y madera). Pero Lehner y Hopkins hicieron experimentos con herramientas de cobre, señalando que eran adecuadas para el trabajo en cuestión, siempre que hubiera mano de obra adicional disponible para volver a afilar constantemente las herramientas antiguas. Estimaron que habrían necesitado alrededor de 20 hombres adicionales para este mantenimiento. Otro atajo tomado fue el uso de un cargador frontal o una carretilla elevadora, pero no se utilizó maquinaria moderna para terminar la construcción. Usaron palancas para levantar la piedra a una altura de 20 pies (6,1 m). Cuatro o cinco hombres fueron capaces de usar palancas en piedras de menos de una tonelada para voltearlas y transportarlas rodando, pero las piedras más grandes tuvieron que ser remolcadas. Lehner y Hopkins descubrieron que al colocar las piedras en trineos de madera y deslizar los trineos en pistas de madera, pudieron remolcar una piedra de dos toneladas con 12 a 20 hombres. La madera para estos trineos y pistas tendría que haber sido importada del Líbano a un gran costo, ya que había poca madera, si es que había alguna, en el antiguo Egipto. Mientras que los constructores no lograron duplicar la unión precisa creada por los antiguos egipcios, Hopkins confiaba en que esto podría haberse logrado con más práctica.