Энергия и цивилизация - читать онлайн книгу. Автор: Вацлав Смил cтр.№ 61

Страница

Крупнейшая пирамида, гробница фараона Хеопса из Четвертой династии, лучше всего воплощает эти черты. Она возведена из почти 2,5 миллиона камней, весящих в среднем 2,5 тонны, имеет общую массу свыше 6 Мт, сосредоточенную в объеме менее 2,5 Мм³, и была сложена с замечательной точностью и удивительной скоростью. По ориентации Великой пирамиды (используя расположение двух околополярных звезд, Мицар и Кохаб) мы можем сузить период начала ее строительства до 2485–2475 годов до н. э. (Spence 2000) и определить, что оно завершилось за 15–20 лет. Египтологи сделали вывод, что камни для основы пирамиды добыли прямо в Гизе, но детали облицовки доставили из каменоломен Туры по Нилу, а массивные гранитные блоки, создающие пирамидальную форму (самый тяжелый – около 80 тонн) приходилось везти из Южного Египта (Lepre 1990; Lehner 1997).

Все это выглядит логичным и понятным.

Древние египтяне развили мастерство добычи камня, научились вырезать большое количество одинаковых блоков и управляться с огромными монолитами. Они также умели двигать тяжелые объекты по земле и перевозить их на лодках по реке. Хорошо известные настенные росписи показывают, как колосс в 50 тонн из пещеры при Эль-Берше (1880 год до н. э.) передвинули на салазках 127 человек (давших пиковую полезную мощность более 30 кВт), трение при этом уменьшали с помощью

смазки, которую лил под полозья работник с кувшином. Тот факт, что очень большие камни возили на лодках, доказывает уникальное изображение из Дейр-эль-Бахари: два обелиска из Карнака длиной в 30,7 м каждый везли на барже длиной в 63 м, которую приводили в движение около 900 гребцов в 30 лодках (Naville 1908).

Рисунок 4.23. Пирамида Хеопса в Гизе, пирамида Солнца в Теотиуакане, ступа Джетавана в Анурадхапуре и зиккурат Дур-Унташ в Эламе. Детальная информация об этих сооружениях доступна в Bandaranayke (1974), Tompkins (1976) и Ching, Jarzombek and Prakash (2011)

Но за пределами того, что касается добычи камней в карьерах и их перевозки к месту строительства, лежит область догадок. Мы до сих пор не знаем, как были на самом деле построены крупнейшие пирамиды (Tompkins 1971; Mendelssohn 1974; Hodges 1989; Grimal 1992; Wier 1996; Lehner 1997; Edwards 2003). Египетские иероглифы и рисунки, несущие много другой информации, не дают нам описаний или изображений этого процесса. Наиболее распространенное современное предположение сводится к использованию рамп из кирпичей, глины и камней, но по поводу их форм нет консенсуса (одна наклонная рампа, несколько штук, круговая рампа?), как и по поводу уклона (предлагаются градиенты от 1 к 3 до 1 к 10). Но все эти расхождения не имеют значения, поскольку очень высока вероятность, что строительные рампы не применялись (Hodges 1989).

Если бы это была одна наклонная плоскость, ее пришлось бы возводить заново после того, как завершалось выкладывание очередного слоя камней, и с вполне приемлемым уклоном 10 к 1 ее объем далеко бы превзошел объем самой пирамиды. Рампы, окружающие пирамиду, могли быть узкими, но трудными в постройке, неустойчивыми и неудобными для работы с большими весами, и даже во многих отношениях опасными. В качестве решения были предложены веревки, вращающиеся под прямыми углами вокруг угловых столбов, но у нас нет доказательств, что египтяне использовали что-то похожее и что это работает. В любом случае, где-либо на территории плато Гизы нет остатков от больших дамб.

Самое раннее описание строительства пирамид оставил нам Геродот (484–425 до н. э.), – через два тысячелетия после их возведения. Во время его визита в Египет местные рассказали, что «сооружение же самой пирамиды продолжалось 20 лет»: «Она четырехсторонняя, каждая сторона ее шириной в 8 плефров и такой же высоты, и сложена из тесаных, тщательно прилаженных друг к другу камней. Каждый камень длиной, по крайней мере, в 30 футов. Построена же эта пирамида вот как. Сначала она идет в виде лестницы уступами, которые иные называют площадками, или ступенями. После того как заложили первые камни [основания], остальные [для заполнения площадок] поднимали при помощи помостов, сколоченных из коротких балок. Так поднимали с земли камни на первую ступень лестницы. Там клали камень на другой помост; с первой ступени втаскивали на второй помост, при помощи которого поднимали на вторую ступень. Сколько было рядов ступеней, столько было и подъемных приспособлений. Быть может, однако, было только одно подъемное приспособление, которое после подъема камня без труда переносилось на следующую ступень. Мне ведь сообщали об обоих способах – почему я и привожу их» ^[11].

Может ли это быть описанием реального метода постройки? Сторонники гипотезы подъема так и думают, и они предложили множество вариантов того, как эта работа могла быть сделана с помощью рычагов простых, но хитроумных машин. Одна из версий (Hodges 1989) основана на простейшем методе – использовании деревянных рычагов, чтобы поднимать каменные блоки, и катков, чтобы ставить их на нужное место. Возражения этой гипотезе опираются прежде всего на тот факт, что требовалось огромное количество вертикальных передвижений для каждого блока из верхних рядов и что необходима была постоянная бдительность и аккуратность, чтобы предотвратить случайное падение камней в 2–2,5 тонны.

Но если отложить в сторону особенности постройки, мы все же можем оценить общие энергетические затраты, которые требовались для возведения Великой Пирамиды, и следовательно – трудовые потребности. Мои расчеты, опирающиеся скорее на большие допуски, чем на предположительный теоретический минимум, показывают, что с задачей могли справиться всего 10 тысяч человек (примечание 4.18). Одна из немногих вещей, которые мы можем с определенностью утверждать относительно возведения пирамид: любые предположения численности работающих на порядок больше являются непростительными преувеличениями. Прокорм такого количества работников, в основном сконцентрированных на плато Гизы, мог быть столь же ограничивающим фактором, как доставка и подъем камней, и даже более того.

Примечание 4.18. Энергетические затраты при строительстве Великой пирамиды

Потенциальная энергия Великой пирамиды (требуемая, чтобы поднять камни общей массой 2,5 Мм³) равняется примерно 2,5 ТДж. Исследователи (Wier 1996), рассчитавшие эту цифру, определили среднюю полезную работу в 140 кДж/сут., и на мой взгляд, это слишком мало. Вот мои сравнительно консервативные предположения. Чтобы добыть 2,5 Мм³ камня за 20 лет (продолжительность правления Хеопса), нужно было 1500 каменщиков, работавших 300 дней в году и производивших 0,25 м³ камня на человека с использованием медного долота и базальтовой колотушки. Даже предположив, что в три раза больше ремесленников требовалось, чтобы обработать и украсить каменные блоки (хотя многие из внутренних почти не обрабатывались) и для того, чтобы переместить их к месту строительства, общая рабочая сила, обеспечивающая строительные материалы, составляла порядка 5000 человек.

Страница