Costruire le piramidi da blocchi di pietra estrattamodifica
Uno dei principali problemi affrontati dai primi costruttori di piramidi era la necessità di spostare enormi quantità di pietra. La tomba della dodicesima dinastia di Djehutihotep ha un’illustrazione di 172 uomini che tirano una statua di alabastro di lui su una slitta. Si stima che la statua pesasse 60 tonnellate e che le scorte di Denys stimassero che sarebbero stati necessari 45 lavoratori per iniziare a spostare un blocco lubrificato di 16.300 kg (35.900 lb; 16.3 t), o otto lavoratori per spostare un blocco di 2.750 kg (6.060 lb; 2.75 t). Il Dott. Rh G Parry ha suggerito un metodo per rotolare le pietre, utilizzando una macchina culla-like che era stato scavato in vari templi del nuovo regno. Quattro di questi oggetti potrebbero essere montati attorno a un blocco in modo che possa essere facilmente arrotolato. Gli esperimenti condotti dalla Obayashi Corporation, con blocchi di cemento di 0,8 metri quadrati per 1,6 metri di lunghezza e del peso di 2,5 tonnellate (2.500 kg; 5.500 lb), hanno mostrato come 18 uomini potessero trascinare il blocco su una rampa inclinata 1-in-4, ad una velocità di 18 metri al minuto (1 ft/s). Questa idea è stata precedentemente descritta da John Bush nel 1977, ed è menzionata nella sezione di chiusura del libro di Parry. Vitruvio in De architectura descritto un metodo simile per lo spostamento di pesi irregolari. Non è ancora noto se gli egiziani usassero questo metodo, ma gli esperimenti indicano che potrebbe aver funzionato usando pietre di queste dimensioni. Gli egittologi generalmente accettano questo per i blocchi da 2,5 tonnellate per lo più utilizzati, ma non sono d’accordo sui metodi utilizzati per i blocchi da 15+ tonnellate e diversi da 70 a 80 tonnellate.
Poiché le pietre che formano il nucleo delle piramidi erano tagliate grossolanamente, specialmente nella Grande Piramide, il materiale usato per colmare le lacune era un altro problema. Erano necessarie enormi quantità di gesso e macerie. Il riempimento non ha quasi proprietà leganti, ma è stato necessario stabilizzare la costruzione. Per rendere la malta di gesso, doveva essere disidratata dal riscaldamento che richiede grandi quantità di legno. Secondo gli egittologi, i risultati di entrambi i 1984 e 1995 David H. Koch piramidi Radiocarbonio Progetti possono suggerire che l ” Egitto ha dovuto spogliare la sua foresta e rottami ogni bit di legno che ha dovuto costruire le piramidi di Giza e altri ancora prima 4 piramidi dinastia. Campioni di datazione al carbonio da blocchi di nucleo e altri materiali hanno rivelato che le date dello studio 1984 erano in media 374 anni prima di quanto attualmente accettato e la datazione 1995 in media 100-200 anni. Come suggerito dai membri del team, ” Abbiamo pensato che fosse improbabile che i costruttori di piramidi usassero costantemente legno secolare come combustibile nella preparazione della malta. I risultati del 1984 ci hanno lasciato troppo pochi dati per concludere che la cronologia storica del Vecchio Regno era sbagliata di quasi 400 anni, ma abbiamo considerato questa almeno una possibilità”. Per spiegare questa discrepanza, gli egittologi hanno proposto la teoria del “vecchio legno” sostenendo che le date precedenti erano probabilmente derivate dal riciclaggio di grandi quantità di legno vecchio di secoli e altri materiali precedenti.
Ci sono buone informazioni riguardanti la posizione delle cave, alcuni degli strumenti utilizzati per tagliare la pietra nelle cave, il trasporto della pietra al monumento, il livellamento delle fondamenta e il livellamento dei livelli successivi della sovrastruttura in via di sviluppo. Gli operai probabilmente usavano scalpelli di rame, trapani e seghe per tagliare pietre più morbide, come la maggior parte del calcare. Le pietre più dure, come granito, granodiorite, sienite e basalto, non possono essere tagliate solo con strumenti di rame; invece, sono stati lavorati con metodi che richiedono tempo come battere con dolerite, foratura e segatura con l’aiuto di un abrasivo, come la sabbia di quarzo. I blocchi venivano trasportati con una slitta probabilmente lubrificata dall’acqua. Livellamento della fondazione può essere stato realizzato mediante l’uso di trincee piene d’acqua come suggerito da Mark Lehner e I. E. S. Edwards o attraverso l’uso di un livello quadrato grezzo e geometri esperti.
Il diario di Merer, i diari di bordo scritti più di 4.500 anni fa da un Egiziano ufficiale e trovato nel 2013 da un francese di archeologia team sotto la direzione di Pierre Tallet in una grotta nel Wadi al-Jarf, descrive il trasporto di calcare delle cave di Tora a Giza.
Scritti di Erodoto e Diodoro Siculomodifica
Le incognite della costruzione piramidale si concentrano principalmente sulla questione di come i blocchi furono spostati sulla sovrastruttura. Non ci sono prove storiche o archeologiche accurate che risolvano definitivamente la questione. Pertanto, la maggior parte delle discussioni sui metodi di costruzione comporta possibilità funzionali supportate da prove storiche e archeologiche limitate.
I resoconti storici per la costruzione delle piramidi egizie fanno ben poco per indicare definitivamente i metodi per sollevare i blocchi; eppure la maggior parte degli egittologi si riferiscono a questi conti quando si parla di questa porzione di costruzione piramidale. Thales, secondo il filosofo Hieronymus (3 ° secolo AC) ha visitato le piramidi egiziane durante il 7 ° secolo AC e utilizzando il teorema di intercettazione, noto anche come teorema di Thales, misurato la loro altezza e quindi il loro volume. I primi resoconti storici della costruzione di questi monumenti arrivarono secoli dopo l’era della costruzione della piramide, da Erodoto nel 5 ° secolo AC e Diodoro Siculo nel 1 ° secolo AC. Il racconto di Erodoto afferma:
Questa piramide era fatta come scale, che alcuni chiamano gradini e altri, livelli. Quando questa, la sua prima forma, fu completata, gli operai usarono brevi tronchi di legno come leve per sollevare il resto delle pietre; sollevarono i blocchi da terra sul primo livello di gradini; quando la pietra fu sollevata, fu posta su un’altra leva che si trovava sul primo livello, e la leva di nuovo la sollevò da questo livello all’altro. Può essere che ci fosse una nuova leva su ogni livello di passi, o forse c’era solo una leva, abbastanza portatile, che hanno portato fino a ogni livello a turno; Lascio questo incerto, poiché entrambe le possibilità sono state menzionate. Ma questo è certo, che la parte superiore della piramide è stata finita prima, poi la successiva sotto di essa, e l’ultima di tutte la base e la parte più bassa.
Il racconto di Diodoro Siculo afferma:
E si dice che la pietra fu trasportata a grande distanza dall’Arabia, e che gli edifici furono sollevati per mezzo di rampe di terra, poiché le macchine per il sollevamento non erano ancora state inventate in quei giorni; e la cosa più sorprendente è che, anche se tali grandi strutture sono state sollevate in una zona circondata da sabbia, nessuna traccia rimane di rampe o la medicazione delle pietre, in modo che non sembra il risultato del lavoro paziente degli uomini, ma piuttosto come se l’intero complesso è stato impostato tutto sulla sabbia circostante da qualche dio. Ora gli egiziani cercano di fare una meraviglia di queste cose, sostenendo che le rampe erano fatte di sale e natron e che, quando il fiume fu girato contro di loro, li sciolse e cancellò ogni loro traccia senza l’uso del lavoro umano. Ma in verità, certamente non è stato fatto in questo modo! Piuttosto, la stessa moltitudine di operai che ha sollevato i tumuli restituito l’intera massa di nuovo al suo posto originale; per essi dicono che trecentosessantamila uomini sono stati costantemente impiegati nel perseguimento del loro lavoro, ma l’intero edificio è stato appena finito alla fine di venti anni.
La descrizione di Diodoro Siculo della spedizione della pietra dall’Arabia è corretta poiché il termine “Arabia” in quei giorni implicava la terra tra il Nilo e il Mar Rosso dove i blocchi di calcare sono stati trasportati dalle cave attraverso il fiume Nilo.
Diversi tipi di rampemodifica
la Maggior parte Egittologi riconoscere che le rampe sono più sostenibile dei metodi per sollevare i blocchi, ma si riconosce che essa è incompleta di un metodo che deve essere integrato da un altro dispositivo. Prove archeologiche per l’uso di rampe sono state trovate nella Grande Piramide di Giza e in altre piramidi. Il metodo più accettato per assistere le rampe è il levering (Lehner 1997: 222). La documentazione archeologica dà evidenza di solo piccole rampe e strade rialzate inclinate, non qualcosa che avrebbe potuto essere utilizzato per costruire anche una maggioranza del monumento. Per aggiungere all’incertezza, vi sono prove considerevoli che dimostrano che metodi di costruzione non standardizzati o ad hoc sono stati utilizzati nella costruzione di piramidi (Arnold 1991: 98, Lehner 1997: 223).
Pertanto, ci sono molte rampe proposte e c’è una notevole quantità di discrepanza riguardo al tipo di rampa utilizzata per costruire le piramidi. Uno dei metodi di rampa ampiamente screditati è la grande rampa dritta, ed è regolarmente screditata per motivi funzionali per le sue dimensioni massicce, la mancanza di prove archeologiche, l’enorme costo del lavoro e altri problemi (Arnold 1991: 99, Lehner 1997: 215, Isler 2001: 213).
Altre rampe servono a correggere questi problemi di dimensione della rampa, ma si imbattono in critiche di funzionalità e prove archeologiche limitate. Ci sono rampe a zig-zag, rampe dritte che utilizzano la parte incompleta della sovrastruttura (Arnold 1991), rampe a spirale sostenute dalla sovrastruttura e rampe a spirale appoggiate sul monumento come un grande accrescimento sono proposte. Mark Lehner ha ipotizzato che una rampa a spirale, che inizia nella cava di pietra a sud-est e continua intorno all ” esterno della piramide, potrebbe essere stato utilizzato. I blocchi di pietra potrebbero essere stati disegnati su slitte lungo le rampe lubrificate da acqua o latte.
I metodi di leva sono considerati la soluzione più sostenibile per integrare i metodi di rampa, in parte a causa della descrizione di Erodoto; e in parte allo Shadoof; un dispositivo di irrigazione descritto per la prima volta in Egitto durante il Nuovo Regno, e trovato in concomitanza con l’Antico Regno in Mesopotamia. Nel punto di vista di Lehner (1997: 222), le leve dovrebbero essere impiegate per sollevare il 3% superiore del materiale della sovrastruttura. È importante notare che il 4% superiore di questo materiale comprende 1⁄3 dell’altezza totale del monumento. In altre parole, secondo Lehner, le leve dovrebbero essere impiegate per sollevare una piccola quantità di materiale e una grande quantità di altezza verticale del monumento.
Nell’ambiente dei metodi di leveraggio, ci sono quelli che sollevano il blocco in modo incrementale, come nel sollevare ripetutamente i lati alternati del blocco e inserire spessori di legno o pietra per spostare gradualmente la pietra su di un corso; e ci sono altri metodi che usano una leva più grande per spostare il blocco su di un corso in una procedura di sollevamento. Poiché la discussione delle tecniche di costruzione per sollevare i blocchi tenta di risolvere una lacuna nella documentazione archeologica e storica con una spiegazione funzionale plausibile, i seguenti esempi di Isler, Keable e Hussey-Pailos elencano metodi sperimentalmente testati. Il metodo di Isler (1985, 1987) è un metodo incrementale e, nell’esperimento Nova (1992), ha usato spessori di legno o cribbing. Isler è stata in grado di sollevare un blocco di un livello in circa un’ora e 30 minuti. Il metodo di Peter Hodges e Julian Keable è simile al metodo di Isler e invece ha usato piccoli blocchi di cemento fabbricati come spessori, pallet di legno e una fossa dove sono stati eseguiti i loro test sperimentali. Keable è stato in grado di eseguire il suo metodo in circa 2 minuti. Il metodo di Scott Hussey-Pailos (2005) utilizza un semplice dispositivo di leva per sollevare un blocco su un percorso in un movimento. Questo metodo è stato testato con materiali di minore resistenza rispetto agli analoghi storici (testati con materiali più deboli di quelli disponibili nell’antico Egitto), un fattore di sicurezza di 2, e sollevato un blocco di 2500 libbre su un corso in meno di un minuto. Questo metodo è presentato come un dispositivo di leva per lavorare complementare con l’idea di Mark Lehner di una rampa combinata e tecniche di leva.
Ipotesi “rampa interna” di Jean-Pierre Houdinmodifica
Il padre di Houdin era un architetto che, nel 1999, pensò a un metodo di costruzione che, gli sembrava, avesse più senso di qualsiasi metodo esistente proposto per costruire piramidi. Per sviluppare questa ipotesi, Jean-Pierre Houdin, anche lui architetto, abbandonò il suo lavoro e si mise a disegnare il primo modello architettonico CAD completamente funzionale della Grande Piramide. Il suo schema prevede l’utilizzo di una rampa esterna regolare per costruire il primo 30% della piramide, con una “rampa interna” che porta le pietre oltre quell’altezza. Le pietre della rampa esterna sono ri-ciclate nei piani superiori, spiegando così la mancanza altrimenti sconcertante di prove per le rampe.
Dopo 4 anni di lavoro da solo, Houdin è stato raggiunto da un team di ingegneri della società francese di software 3D Dassault Systemes, che ha utilizzato la più moderna tecnologia di progettazione assistita da computer disponibile per perfezionare e testare ulteriormente l’ipotesi, rendendolo (secondo Houdin) l’unico dimostrato di essere una tecnica praticabile. Nel 2006 Houdin lo ha annunciato in un libro: Khufu: I segreti dietro la costruzione della Grande Piramide, e nel 2008 lui e l’egittologo Bob Brier ha scritto un secondo libro: Il segreto della Grande Piramide.
Nel metodo di Houdin, ogni rampa all’interno della piramide terminava in uno spazio aperto, una tacca temporaneamente lasciata aperta nel bordo della costruzione. Questo spazio libero di 10 metri quadrati ospitava una gru che sollevava e ruotava ogni blocco di 2,5 tonnellate, per prepararlo per otto uomini per trascinare la rampa interna successiva. C’è una sorta di tacca in uno dei posti giusti, e nel 2008 il coautore di Houdin Bob Brier, con una troupe cinematografica del National Geographic, è entrato in una camera precedentemente non segnalata che potrebbe essere l’inizio di una di queste rampe interne. Nel 1986 un membro del team francese (vedi sotto) ha visto una volpe del deserto a questa tacca, piuttosto come se fosse salita internamente.
La tesi di Houdin rimane non provata e nel 2007, l’egittologo dell’UCL David Jeffreys ha descritto l’ipotesi della spirale interna come “inverosimile e orribilmente complicata”, mentre John Baines dell’Università di Oxford ha dichiarato di essere “sospettoso di qualsiasi teoria che cerca di spiegare solo come è stata costruita la Grande Piramide”.
Houdin ha un’altra ipotesi sviluppata dal suo modello architettonico, quella che potrebbe finalmente spiegare la camera interna “Grande Galleria” che altrimenti sembra avere poco scopo. Egli ritiene che la galleria ha agito come uno scivolo carrello/guida per contrappeso pesi. Ha permesso l’innalzamento delle cinque travi di granito da 60 tonnellate che coprono la Camera del Re. Houdin e Brier e il team di Dassault sono già accreditati per aver dimostrato per la prima volta che le crepe nelle travi sono apparse durante la costruzione, sono state esaminate e testate all’epoca e dichiarate relativamente innocue.
Ipotesi del calcestruzzo calcareomodifica
Lo scienziato dei materiali Joseph Davidovits ha affermato che i blocchi della piramide non sono in pietra scolpita, ma principalmente una forma di calcestruzzo calcareo e che sono stati “gettati” come con il calcestruzzo moderno. Secondo questa ipotesi, il calcare morbido con un alto contenuto di caolinite è stato estratto nel wadi a sud dell’altopiano di Giza. Il calcare è stato poi sciolto in grandi piscine alimentate dal Nilo fino a diventare un impasto acquoso. La calce (trovata nella cenere dei fuochi di cottura) e il natron (usato anche dagli egiziani nella mummificazione) furono mescolati. Le piscine sono state poi lasciate evaporare, lasciando dietro di sé una miscela umida, simile all’argilla. Questo “calcestruzzo” bagnato sarebbe stato portato in cantiere dove sarebbe stato imballato in stampi di legno riutilizzabili e in pochi giorni avrebbe subito una reazione chimica simile alla polimerizzazione del calcestruzzo. Nuovi blocchi, suggerisce, potrebbero essere gettati sul posto, sopra e premuti contro i vecchi blocchi. Prove proof-of-concept utilizzando composti simili sono stati effettuati presso un istituto geopolymer nel nord della Francia e si è scoperto che un equipaggio di cinque a dieci, lavorando con semplici utensili manuali, potrebbe agglomerare una struttura di cinque, 1.3 a 4.5 blocchi ton in un paio di settimane. Afferma anche che la Stele della Carestia, insieme ad altri testi geroglifici, descrive la tecnologia dell’agglomerazione di pietra.
Il metodo di Davidovits non è accettato dal mainstream accademico. Il suo metodo non spiega le pietre di granito, del peso di oltre 10 tonnellate, sopra la Camera del Re, che concorda sono state scolpite. I geologi hanno attentamente esaminato la tecnica suggerita da Davidovits e hanno concluso che il suo calcestruzzo proveniva da calcare naturale estratto nella formazione Mokattam. Tuttavia, Davidovits sostiene che la maggior parte del calcare morbido proveniva dalle stesse cave naturali di formazione Mokkatam trovate dai geologi e insiste sul fatto che gli antichi egizi usavano lo strato marnoso morbido al posto dello strato duro per riagglomerare le pietre.
L’ipotesi di Davidovits ha ottenuto il sostegno di Michel Barsoum, un ricercatore di scienza dei materiali. Michel Barsoum e i suoi colleghi della Drexel University hanno pubblicato le loro scoperte a sostegno dell’ipotesi di Davidovits nel Journal of the American Ceramic Society nel 2006. Utilizzando la microscopia elettronica a scansione, hanno scoperto in campioni di blocchi piramidali di calcare composti minerali e bolle d’aria che non si verificano in calcare naturale.
Dipayan Jana, un petrografo, ha fatto una presentazione all’ICMA (International Cement Microscopy Association) nel 2007 e ha dato un articolo in cui discute il lavoro di Davidovits e Barsoum e conclude “siamo lontani dall’accettare anche come una remota possibilità un’origine ‘artificiale’ delle pietre piramidali.”
NOVA pyramid-building experimentEdit
Nel 1997, Mark Lehner e lo scalpellino Roger Hopkins condussero un esperimento di costruzione piramidale di tre settimane per un episodio televisivo di NOVA. Hanno costruito una piramide di 6 metri (20 piedi) di altezza per 9 metri (30 piedi) di larghezza, costituito da un totale di 162 metri cubi (5.700 cu ft), o circa 405 tonnellate. È stato fatto di 186 pietre del peso medio di 2,2 tonnellate ciascuna. Dodici cavatori scolpirono 186 pietre in 22 giorni e la struttura fu eretta usando 44 uomini. Usavano martelli di ferro, scalpelli e leve (questa è una scorciatoia moderna, poiché gli antichi egizi erano limitati all’uso del rame e successivamente del bronzo e del legno). Ma Lehner e Hopkins hanno fatto esperimenti con strumenti di rame, notando che erano adeguati per il lavoro in mano, a condizione che ulteriore manodopera era disponibile per riaffilare costantemente gli antichi strumenti. Hanno stimato che avrebbero avuto bisogno di circa 20 uomini in più per questa manutenzione. Un’altra scorciatoia presa era l’uso di un caricatore frontale o di un carrello elevatore, ma i macchinari moderni non erano usati per finire la costruzione. Hanno usato leve per sollevare il capstone ad un’altezza di 20 piedi (6,1 m). Quattro o cinque uomini erano in grado di usare leve su pietre meno di una tonnellata per capovolgerle e trasportarle rotolando, ma pietre più grandi dovevano essere rimorchiate. Lehner e Hopkins hanno scoperto che mettendo le pietre su slitte di legno e facendo scorrere le slitte su binari di legno, sono stati in grado di trainare una pietra da due tonnellate con 12-20 uomini. Il legno per queste slitte e piste avrebbe dovuto essere importato dal Libano a grande costo dal momento che c’era poco, se non del tutto, legno nell’antico Egitto. Mentre i costruttori non sono riusciti a duplicare la giunzione precisa creata dagli antichi egizi, Hopkins era fiducioso che questo avrebbe potuto essere raggiunto con più pratica.