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金字塔 | 建筑奇迹,还是无聊的巨石游戏?

楞个想 2022-09-24

The following article is from 设下一个计 Author 廿七

人们畏惧时间,而时间畏惧金字塔。——阿拉伯谚语



埃及金字塔,人们耳熟能详,尽人皆知。关于它的种种神秘传说长期流传于大街小巷、茶余饭后。什么外星人的基地、法老王的诅咒、金字塔与各种神秘数据之间的联系、两块石头之间插不进去刀片等等。正是由于这些颇具神秘色彩的坊间传闻,使金字塔名声斐然的同时又披上了未解之谜的外衣。我们要对埃及金字塔有明确的认知,便要先明确两点:


1.金字塔是时间上的巨人。

2.从结构上讲,金字塔其实并不复杂。




时间的巨人


公元前3100年也就是5000多年以前,古埃及实现了尼罗河流域的统一,形成了大一统的奴隶制王朝,古埃及成为公认的世界上最早的王国。彼时古埃及的统治者:法老,拥有着至高无上的权力,金字塔便是法老威严的体现。


其中体量最为庞大保存最为完好的胡夫金字塔、哈夫拉金字塔和门卡乌拉金字塔建造于4700年前-4500年前之间。最大的胡夫金字塔高146.4米、占地5.3公顷由230余万块平均重约2.5吨的石块干砌而成。


▲4000多年前的吉萨金字塔群


要知道西方文明的源头之一古希腊文明,真正繁荣的时候也不过是在2500多年以前,公元前5-6世纪。我国虽历史文化悠久,但真正成为大一统国家也是在2200多年以前,公元前221年秦王扫六合、车同轨、书同文、统一度量衡。


当我们现在来回首2000多年前秦朝和古希腊的辉煌文明时候,殊不知古希腊的先贤也同样在遥望4000年前、5000年前古埃及金字塔的辉煌。


▲2000多年前的雅典卫城


要知道人类一万多年以前才开始逐步进入新石器时代,开始使用相对精良的磨制石器,5000多年前-2000多年前世界各地才陆续掌握了金属冶炼技术上,摆脱了石器时代束缚跨进了文明的门槛。


4700年前很多地方的人类还在茹毛饮血的时候,埃及人民却开采、切割、运输了250万块巨石,建造了高146.4米、占地5.3公顷的胡夫金字塔。胡夫金字塔建成以来几乎就是世界最高,这个记录一直保持了4000多年,直到100多年前,才被代表着工业文明的法国埃菲尔铁塔所超越。


▲胡夫金字塔、哈夫拉金字塔、孟考拉金字塔


其兴也勃焉,其亡也忽焉。自打人类迈进文明的门槛便创造了诸多的奇迹,不过大部分都是“宫阙万间都化作了土”。而金字塔却以顶天立地之势横亘人类文明四千多年,是当之无愧的时间巨人。




简单的结构形式


时间久、体量大、超越时代的建筑成就,不免产生了什么外星文明建造、亚特兰蒂斯人建造这样的奇闻传说。但金字塔还是有着历史的局限性,从结构上来看却其实并不复杂。


埃及金字塔作为法老的陵墓,追求的是稳固和庄严。对于内部的使用空间,却没有那么的在乎。金字塔内部除了很少的甬道和狭窄的墓室之外,几乎就是一个实心的巨型石头堆。建造方式就像是我们小时候搭积木一般进行层层的堆砌。一个整齐、规整的锥体自然是稳固。



金字塔进行堆砌的时候,要注意两个问题:


1.一定要尽可能得堆得整齐,堆砌过程中需要很高的准确度。就像是搭积木一样,堆得越整齐便越不容易坍塌。对于金字塔这种巨型建筑而言想要堆得整整齐齐,其实难度相当高。也正因为金字塔精准简单的三角形结构,便与一些神奇的数字产生了联系:比如什么胡夫金字塔的高度146.59米乘以十亿是太阳到地球的距离、胡夫金字塔的总重量乘以10的15次方正好是地球的重量等等。


但归根到底还是因为,金字塔有着纯粹的几何结构和准确的造型关系,自然界中各种数据又是简单、和谐的,两者之间很轻易的就可以建立起很多的联系。



2.金字塔的建造虽说不是一个技术问题,但却是一个很严峻的人力问题,工程量太大。从石材的开采、运输到堆砌都需要大量的人力、物力。4000多年前的埃及,毕竟还是生产力不发达的奴隶社会,铁器和青铜器都还没有普及,建造金字塔必然是一个劳民伤财、费时费力的事情。


因为金字塔的建造技术上太简单了,同时工程量上又很费时费力,所以金字塔肯定不是什么外星文明和远古文明的产物。但在4000多年以前那个普遍蒙昧的世界,工程量大、准确度高的金字塔无疑又是时代的难题。接下来我们去看下金字塔是如何建造而成的。


▲吉萨金字塔与周边的开罗民居



集中力量办大事


集中力量办大事是建造金字塔的首要前提。埃及全境少雨、干燥,南部大部分地区都是热带沙漠气候,本不适合人类的繁衍生存。幸运的是,有世界上最长的尼罗河贯穿全境,给埃及带来了一条充满生机的绿色长廊。


更神奇的是,尼罗河还会有规律的定期泛滥。1-5月是尼罗河的低水期,可以在河水两岸种植和收获农作物,5-8月开始涨水河水淹没农田,带来了淤泥肥沃土壤,所以说“埃及是尼罗河的赠礼”。



埃及南有大瀑布、北有海洋,周边还有沙漠的保护,埃及很少有外来敌人的入侵。要知道当时世界上大部分地方的人类还在与自然、野兽战天斗地,而尼罗河这边却是棉田连绵、稻花飘香,小日子过得那叫相当不错。尼罗河的定期泛滥培养了古埃及人严谨、客观、注重规律的性格,而相对安全的环境、充沛的资源又为金字塔的建造提供了物质保障。


5000多年以前古埃及逐渐形成了南北对峙的局面,其中尼罗河的上游区域被称作上埃及,尼罗河的下游区域被称作下埃及。5100年前下埃及征服上埃及,完成了古埃及的统一,定都于资源丰富的三角洲区域孟菲斯。


▲尼罗河三角洲


埃及统一后的前两个王朝被称为古埃及的早王国时期,此时国家刚刚统一,国力还不强盛、生产力还不发达、法老对国家的政治控制力度也不强。古埃及的第三王朝-第六王朝被称作古王国时期,这时生产力得到了飞速的发展,中央政府的权力空前强大,建筑、经济、文化都得到了大幅度的提升。古王国时期有钱、有权的法老便开始想着搞点大事情了。



纳尔迈调色板,上面记录着第一王朝的建立者纳尔迈统一埃及的事迹。


【跑个题】纳尔迈调色板的实际作用主要是用来调颜料的,这个颜料用作画眼线。古埃及光照强烈,人们在眼睛周围画上粗重的眼线之后,可以减少反射、保护眼睛。感兴趣的小伙伴可以去看下埃及人的妆容和电影剧照。




建造金字塔的三要素:人力、材料、技术


建造金字塔首先是人的问题,金字塔这样浩大的工程,必然需要特别大的劳动力。上文提到过,古埃及人小日子过得那叫相当不错,靠着尼罗河两岸的肥沃绿洲,棉田连绵、稻花飘香,古埃及人民已经算是上是吃穿不愁了。


加上尼罗河每年还会定期泛滥,有几个月河水上涨淹没农田的时候,古埃及人民便可以休息了。不用天天干活就可以丰衣足食,对于同时期还在刀耕火种的其他人类来说,埃及简直就是天堂。


▲播种收割的埃及人


统一后的古埃及没有了内部争端的消耗,外部敌人又很少。每年百姓们还有几个月的时间没事做,身强体壮、无所事事的百姓天天聚集在一块,可不是一件有利于政治统治的事情。所以法老便要想办法将这些人利用起来。


古埃及是一个政治、宗教同为一体的国家,人民将太阳神拉神视为创世之神。法老便宣扬自己是拉神的儿子,历史上很大一部分埃及法老名字中都有“拉”这个发音,什么哈夫拉、孟考拉、拉美西斯等等。


▲古埃及的太阳神崇拜


每年尼罗河水泛滥的时候,古王国的法老都有几十万闲散劳动力来供自己驱使,成为修建金字塔的直接劳动力。建金字塔一方面使赋闲的劳动力有事可做,另一方面,“非壮丽无以重威”修建宏伟雄大的金字塔,也是法老展示自己“拉神之子”的威严维护统治的方式。


▲目前金字塔附近还留存着工人居住的马斯塔巴式的房屋


劳动力的问题解决了,接下来便是材料和建造技术的问题。建造金字塔的主要材料是当地盛产的石灰石,不仅就地取材运输相对方便,而且石灰石质地较软,开采和加工的难度都比较小。


但四五千年之前的古埃及青铜器和铁器,都没有大规模普及,建造金字塔的这些巨石是如何进行开采的呢?埃及人用了一种非常智慧的方式:用铜或青铜的凿子在岩石上打上眼,然后插进木楔,灌上水,当木楔子被水泡胀时,岩石便被胀裂。这样运用自然的力量以点破面,石材开采的问题也就解决了。



对于金字塔的巨型石灰岩来说,最大的问题还是运输和堆砌。一般的说法是在巨石下面铺上滚木来运输,然后在金字塔周边修建了一个巨型土坡层层加高,靠人力来生生堆砌。


但是这种运输和堆砌方式未免对人工的消耗也太大了。虽说对于法老来说,劳动力并不值钱,但也不能拿人当驴使啊。关键是这种方式效率太低,可能十几个工人一天都搬运几块不了几块巨石,要知道胡夫金字塔可是整整有230万块巨石。更重要的是,光修建金字塔周边的大土坡工程量就是修建金字塔的两到三倍。



其实笔者更相信另外一种解释。古埃及的生存和发展依赖于尼罗河,必然要在水上做文章。比如古埃及人曾经发明过一种巧妙的杠杆来灌溉土地。再比如金字塔看似掩藏在茫茫沙漠中,但其实它们距离尼罗河的支流都不远,法老胡夫死后的遗体,便是通过太阳神舟运往金字塔中安葬的。



金字塔与河谷之间一般都有建有甬道,将河水引入甬道之后便形成了一条天然的水上运输通道。古埃及人在金巨石上绑扎上充气的羊皮囊,巨石在浮力的作用下漂浮在河道中,几个人就可以拖着巨石向前移动。



巨石到达金字塔下之后,便通过一层层带有阀门的渠道,利用浮力和大气压将巨石送上高空,进行金字塔的堆砌


在运石的渠道中间,古埃及人设置了许多道闸门,当第一道闸门开启的时候,石头就会浮到第二道闸门处,然后关闭第一道闸门,打开第二道闸门,石头便会浮到第三道闸门处。以此类推,层层递进,巨石便可以随着金字塔一层层往上运。



石头通过巧妙的方式运上来之后,最后一步便是巨石的堆砌。因为巨石本身的自重很大,金字塔结构又比较简单,所以巨石之间不需要啥粘合剂、一摞就踏实了。但对于金字塔这种巨型建筑而要言,一定要堆得整齐、准确、不歪才能保证它的稳定。



金字塔一排排的巨石是完全与水平面平行的,这样便不会因为过高而歪斜。在金字塔四个方向是上完全面向正南、正北、正东、正西的正三角形,有了方向和水平上的确定,金字塔的砌筑便有了章法,可以堆砌得非常整齐,不偏不倚。可是古埃及人并没有水平仪和指南针是怎样确定水平角度和东南西北四个方向的呢?


水平方向的确定比较简单,因为有水渠的存在,巨石依水渠而建这样便可以保证平衡。正南正北的方向则由星空作为参照系来进行确认的。(这其实是一个不是特别复杂的数学问题,古希腊的毕达哥拉斯甚至可以以星空为参照,推测出地球是圆的。)至此建造金字塔的三要素:人力、材料、技术便都有了。最后我们再一起来看一下,史上第一座金字塔是如何诞生,又是如何演变成今天这个样子的。




史无前例的第一座金字塔


最早的古埃及人死后,都是就地直接掩埋的。当地气候干燥遍地黄沙,自然脱水后的尸体不易腐烂可以长时间的保存,因此古埃及人认为死后才是人真正的永生。后来古埃及中的富人和贵族便不满足于这样简陋的处理方式了。他们创造创造出了“马斯塔巴式”的墓葬。


▲古埃及住宅


“马斯塔巴”(Mastaba),是阿拉伯文的音译,意为石凳,最初指的是古埃及梯形的民居样式。“马斯塔巴式”的墓葬由地上和地下两部分组成,地下是墓室用来安葬尸体和放置陪葬品,地上则是梯形的祭堂。


因为尸体不与沙土直接接触了,失去了自然脱水的步骤。为了防止尸体腐烂,富人和贵族后来还发展出了复杂的古埃及木乃伊制作技术。



左塞尔是埃及古王国初期第三王朝中最为出名的统治者,文治武功都有着显著的成就,国力强盛,他并不满足普通贵族“马斯塔巴”式的陵墓。于是左塞尔命令自己的宰相伊姆霍特普,为自己修建一座史无前例的陵墓。


伊姆霍特普也不知道“史无前例”的陵墓该如何修建,干脆照葫芦画瓢,给左塞尔修建了一个六层马斯塔巴的巨型陵墓。左塞尔的六层马斯塔巴陵墓高61.2米,底边东西长143米,南北125米,在4800年前的古埃及完全称得上是史无前例了。


▲左塞尔梯形金字塔


传统的马斯塔巴其实是用砖砌的房子,而左塞尔的六层巨塔却是实实在在的巨石建筑,陵墓是够壮丽了,但是内部的使用空间却是很小。于是又在巨塔周围修建了神庙、祭坛等一堆附属建筑以此来满足祭祀要求。


左塞尔的六层马斯塔巴被称作“梯形金字塔”,也被认为是古埃及最早的一座金字塔。虽然比不上后来吉萨金字塔群的宏伟,但这已经是划时代的标杆了。




“建塔狂魔” 萨夫罗


埃及古王国第四王朝的开创者萨夫罗,可以称得上是“建塔狂魔”,他曾经连建三座金字塔,就是为了得到最完美金字塔。


萨夫罗的第一座金字塔还是采用“梯形金字塔”的形式,建了几层重叠的马斯塔巴,与左塞尔金字塔不一样的是,萨夫罗金字塔坡度更陡且表面处理得非常光滑。但很显然这样的金字塔是满足不了萨夫罗的要求的,于是第二座金字塔便紧锣密鼓得上线了。


萨夫罗的第二座金字塔从建设的的第一天起便雄心勃勃,不仅将分层的马斯塔巴融合为一个整体,更是将金字塔的坡度定为55度,如果说当年这座金字塔顺着这个坡度修建完成的话,那它很有可能就是当今世界上最高的金字塔。



萨夫罗的马斯塔巴金字塔▲弯曲金字塔


但很可惜有可能是基层没处理好,也有可能是当时施工技术不过关第二座金字塔修建不到一半,便突然降低了12度的坡度,用43度的坡度草草封顶结束。因坡度的变化使建筑产生了弯曲,所以第二座金字塔被称作是“弯曲金字塔”,萨夫罗的第二座金字塔也算是失败了。


萨夫罗的第三座金字塔,修建时便保守了很多,直接以安全的43度的坡度来进行建造。最终高度104米,因修建材料是淡红色石灰石,被誉为“红色金字塔”。红色金字塔的高度和体量,在当时也说的上是规模空前。但对于萨弗罗来说,还是有点差强人意,54度金字塔的夭折可是能他心中永远的遗憾。不过这个遗憾马上就被他的儿子胡夫和孙子哈夫拉进行了弥补。


▲略为扁平的红色金字塔



空前绝后的吉萨金字塔群


吉萨是靠近尼罗河三角洲的一片高地,“建塔狂魔”萨夫罗的的儿子胡夫、孙子哈夫拉、重孙子孟卡拉都选择将自己的金字塔建在了这里。几代统治者将位置选择在这里是有原因的。


▲第一座是哈夫拉金字塔,后面略小的是孟卡拉金字塔


第一,吉萨高地位于尼罗河三角洲的西边,是太阳下落的地方,埃及人有者对太阳神拉神的崇拜,也许在这里更容易引导亡灵升天。第二,“建塔狂魔”萨夫罗弯曲金字塔的失败很大程度上,就是因为地基下沉,荷载能力有限。而吉萨高地主要是石灰岩石层,踏实、坚硬、稳固是建造巨型金字塔的不二之选。第三,吉萨高地附近有充足的石灰岩,可以就近开采运输方便。


▲日落时的哈夫拉金字塔与狮身人面像

其中胡夫金字塔是现存所有金字塔中最高最大的一座,被称为“大金字塔”,不仅是古代世界7大奇迹之首,也是至今唯一现存的一座,更是坊间传闻中最为神秘的一座,各种奇闻怪谈可以讲上三天三夜,感兴趣的同学可以买一本《世界未解之谜》了解个通透。


胡夫算是完成了父亲萨夫罗的遗憾,凭借吉萨高地的天然优势和更为完善的建造工艺,用大约52度的坡度将146.58米的巨型金字塔修建完成。金字塔刚完成时的外饰面,贴有精心打磨过的白色石灰石,在漫天黄沙中熠熠生辉。



▲胡夫金字塔与身后的哈夫拉金字塔


胡夫金字塔当然也并不是一座孤零零的白色巨塔,胡夫金字塔的周边,建有配套的祭祀堂和河谷神庙来供人们进行参拜。金字塔和神庙距离稍远,有专门的甬道来进行连接。


▲三座金字塔的甬道与周边建筑群,中间哈夫拉金字塔甬道通向河谷神庙与狮身人面像。


一般的金字塔内部空间非常的狭小,且法老的墓室大多都是修建在地下的。但胡夫金字塔除了常规的地下墓室之外,还在金字塔内部用三角形的屋顶对空间进行减压,修建了两个人字形空间,用作国王和王后墓室。胡夫金字塔从工程技术的角度来讲,也绝对算得上是埃及金字塔中的老大哥。



哈夫拉是萨夫罗的孙子,胡夫的继任者。哈夫拉金字塔在规格、形制、坡度上面与胡夫金字塔基本一致。坡度比胡夫金字塔稍陡一点,从视觉上看,哈夫拉金字塔要比胡夫金字塔更高一点,这是由于哈夫拉金字塔处理吉萨高地的最高处,其实它要比胡夫金字塔矮3.2米。哈夫拉金字塔的塔尖还遗存有一小部分的石灰石装饰面,通过它我们可以遥想一下几千年前胡夫金字塔和哈夫拉金字塔雄伟壮观的样子。


▲左边是哈夫拉金字塔,右边是胡夫金字塔


哈夫拉金字塔前并没有设置堂,而是通过长长的通道连接了西边配套的河谷神庙和狮身人面像。神庙经过几千年时光的锤炼早已破败不堪,只留下斑驳的狮身人面像在诉说着往日的荣光。



【跑个题】狮子被认为是死后亡灵的守护者,这种对于狮子的信仰汉代通过丝绸之路传入中国。我国没有狮子,最早将这种神兽称之为“天禄”用于镇宅驱邪。我国古代大墓中的镇墓兽还隐约可见狮子的形象。


▲中国的镇墓兽跟狮身人面像确实存在某些相通之处


吉萨高地三座大型金字塔中的的第三座孟考拉金字塔,与胡夫金字塔和哈夫拉金字塔相比体量上就要少很多了,它只有66米的高度而且内部的结构已经坍塌、周边附属祭堂神庙也已经被腐蚀,只留下这个看起来还算是完整的外壳。



这是由于孟考拉统治时期已经是古埃及第四王朝的衰弱期,国力大不如前。埃及第四王朝以后的第五朝和第六王朝同样也是埃及古王国阶段的晚期,此时古埃及的法老不再是具有绝对权威的统治者,地方贵族势力开始崛起与之抗衡。第六王朝以后,大一统的埃及古王国分崩离析,埃及进入动荡混乱的第一中间期。


至于金字塔,在第四王朝结束后,国家再也没有这么强大的人力物力来支持建造。第五、第六王朝的金字塔规模不大、质量不高。第六王朝法老的金字塔甚至经常被盗,于是后来很多法老,干脆将自己的陵墓建在深山巨谷之中,吉萨高地的三座金字塔自此成为空前绝后的历史奇观。


▲古埃及帝王谷


4000多年以后几座金字塔依然耸立在开罗附近的吉萨高地上,如巨人一般穿透历史和时间的屏障。也许几千年以后人类创造的科技与信息文明都会消亡,繁华的都市淹没于历史的尘埃,但在光阴的巨浪之中,金字塔将会永存。



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