金字塔石塊搬運之謎

說到埃及,大家應該都會想到金字塔。即使是在演繹古埃及人早已不再建築金字塔的新王國時期,影視媒體還是無法放下對金字塔的執著。重新拍攝過多次的聖經故事出「埃及記」便是如此,被奴役的猶太人每每被描寫成建造金字塔的工人,但其實對當時人來說(電影通常設定在拉美西斯二世時代),金字塔根本已經是「古蹟」。(延伸閱讀:電影《出埃及記:天地王者》的幾分真假

說到金字塔,就不得不問到距今五千年前的古埃及人到底要如何在滾滾黃沙之中,運來巨大的石塊,並堆疊建構出完美的金字塔。相信即使是在古埃及也沒有這麼孔武有力的駱駝(那是怪獸吧!),於是就出現了未來人類穿越時空說、外星人說…等,似乎大家就是不可相信古人的智慧啊!是說,那是法老等同於神的時代,高度極權的社會,很多我們現代看來不可能,或覺得需要現代高科技來完成的事,都有可能被迫實現,中國的秦始皇就是很好的例子,南征北討、把人東搬西遷、大興皇陵…。

現在回到建金字塔最基本的問題,要怎麼把那些巨無霸的石塊搬到這一片沙漠之中呢?

2014年4月底,阿姆斯特丹大學由Daniel Bonn帶領的八人研究團隊在Physical Review Letters發表了他們的研究成果,告訴我們古人是很聰明的,而且答案沒有想像中困難。

一般相信古埃及人是用木橇搬運石塊,但這個理論最大的問題在於摩擦力。要在沙漠中拖行笨重的石塊並非易事,除非你知道這個技巧:將沙子弄濕。

阿姆斯特丹大學新聞表示:「為了建造金字塔,古埃及人必須將沉重的石塊和巨大的雕像運送過沙漠,因此他們把重物至於木橇上由工人拉過沙地。研究揭示埃及人可能將木橇前的沙弄濕。」若在乾沙上拖行載重的木橇,很容易就會陷入沙中,導致難以動彈,而必須不斷清除卡在木橇前端的沙堆,但這只會讓這項任務更令人無奈。

左圖為乾沙,拖行前端可以看到沙子堆起,影響前進;右圖的濕沙則很平順。(圖片來源:APS Physics)

在濕沙上的情形就會很不一樣。研究表示:「摩擦力在加了一些水──但也不那麼多──之後大大下降。」他們在沙上灑水,並測量沙粒的固著度,發現當沙子達到一定的濕潤度時會形成一種「毛細管橋」(capillary bridges)──細小的水珠會把沙粒連結在一起。這些橋梁不僅防止沙在拖拉的過程中堆積在木橇前端,同時還可以讓移動所需使用的力量減半,人力也就可以減半。然而,過猶不及,太多的水只會適得其反。

另一個支持埃及人以水幫助拖運的證據的是Djehutihotep的墓室壁畫。壁畫中描畫一個人站在巨大木橇前端,並將水倒入木橇前方的沙地中。這個人到底是在做什麼一直有很大的爭議。

Djehutihotep的墓室壁畫。圖片來源:華盛頓郵報

研究計畫領導人Bonn表示:「事實上埃及學家將水解釋為淨化儀式的一部分,一直沒有以科學的角度思考。而摩擦力是一個非常麻煩的問題,即使知道濕沙的固著度較高…,其結果卻是難以預測的。」

華盛頓郵報(2014/5/2)/練習人編譯

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