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每三分钟放置一块石头,每块重达2.5至15吨,持续27年,不间断。
这是吉萨大金字塔留给现代人最难以消化的数字。这座建于公元前2560年的庞然大物,由约230万块石块垒砌而成,高147米,底边长230米,是人类在没有铁制工具、没有轮式重型运输机械、没有复合滑轮的条件下完成的建筑奇迹。它矗立了四千六百年,而关于它究竟是怎么建起来的,人类争论了将近两个世纪,依然没有定论。
现在,这个谜题或许迎来了迄今最有说服力的答案。
西班牙计算机科学家维森特·路易斯·罗塞尔·罗伊格近期在《npj遗产科学》杂志发表了一项研究,通过构建数学算法和三维计算机模型,提出了一个此前被忽视的建造方案:四条嵌入式螺旋坡道同时运作,沿着金字塔四条棱边向上盘旋,建造完成后从顶部向下逐层填平,不留任何痕迹。
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四坡平行IER配置(3D渲染图)。
关于大金字塔的建造方式,学界长期以来存在两种主流假说,而两种假说各有致命缺陷。
外部坡道理论认为,古埃及人沿着金字塔外部修建了一条从地面通向顶部的长坡,用于运送石块。但问题在于,要支撑起如此沉重的石块并达到金字塔的最终高度,这条坡道本身需要的建材几乎与金字塔等量,耗费的人力和时间丝毫不逊于金字塔本体,而且考古学家迄今从未发现过任何此类外部坡道的遗迹。
单一内部螺旋坡道理论虽然解决了"痕迹消失"的问题,因为坡道可以在建造完成后被石块从上到下填满,但罗伊格的计算表明,单条坡道意味着在同一时刻只有一支团队能够运输石块,整个工期将长达近五十年,大大超过胡夫法老约27年的统治期限。
罗伊格的突破在于,他将问题重新定义为一道优化题:在已知的古埃及技术条件约束之下,什么样的坡道方案能够让工期恰好压缩至27年以内?
他设定的约束条件十分严格,完全基于考古证据:古埃及人拥有铜制凿子、水润滑的雪橇、绳索、杠杆、土方工程能力和尼罗河驳船,但没有铁器、没有车轮运输,没有复合滑轮。在这些限制之内,算法需要找到最优的坡道坡度、宽度、转弯方式,以及能够同时运作的最多团队数量。
最终答案是四条。
罗伊格的模型显示,四条凹入式螺旋坡道分别沿金字塔的四条竖向棱边盘旋向上,每条坡道从靠近底部的不同起始点出发,相互交错分布,互不干扰。四支独立的施工队伍可以同时在四条坡道上运输石块,彼此之间通过棱边处加宽的转弯平台换道,将相互干扰降到最低。
在坡道表面浇水湿沙,是已经在古埃及壁画中有明确记载的施工技术,这可以大幅降低雪橇在斜面上的摩擦阻力,使拖运沉重石块变得可行。
利物浦大学埃及学讲师罗兰·恩马奇博士对此评价道,这是"对金字塔建造方式一个非常有趣的解释",他同时指出,要进一步验证这个方案,需要对金字塔内部进行更多精细扫描,尤其是在预测坡道发生转向的棱角位置,寻找结构异常。
事实上,金字塔内部扫描技术的进展已经提供了一定的间接支持。2017年,国际科学团队通过宇宙射线μ子成像技术发现了一个此前未知的内部大空洞,长度超过30米,位置和形态引发了外界对其功能的广泛讨论。罗伊格的四坡道模型提供了一种解读这类内部空间的新框架。
这个谜题还没有画上句号,但4600年后,数学或许正在以古埃及人意想不到的方式,还原他们的智慧。
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