金字塔是如何建造的?以現有技術,建一個胡夫金字塔要…


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金字塔是如何建造的?以現有技術,建一個胡夫金字塔要多少錢?

說到埃及,我們很容易聯想到金字塔,不過有一點和我們印像中的不太一樣,金字塔不是只出現在埃及。

在世界範圍內,許多地方都有金字塔這樣的建築,它們要么是古代國王或貴族的陵寢,要么是用以祭祀的場所。

以埃及金字塔為例,你很難想像一個墳墓會建造的如此講究,有一些金字塔“發燒友”更是通過一些數學計算得到一些有趣的數學現象。

比如胡夫金字塔底邊周長的兩倍除以塔高正好是圓周率,同樣是胡夫金字塔,塔高乘以10的9次方正好是地球到太陽的距離。

關於這些數學上的巧合很多時候都是我們強加給它的規律,你不一定需要認真去審視,但是金字塔的“耐操”屬性絕對遠超想像,它是世界七大奇蹟中唯一還存在的一個。

世界奇蹟:胡夫金字塔

胡夫金字塔是現存最大的金字塔,它是法老胡夫的陵寢,建造於公元前2670年左右,高度達到146.59米,塔的總重量達到684萬噸,位於埃及首都開羅郊外的吉薩,有時候你會看到吉薩金字塔,說的也是這座。

這座金字塔對於古埃及人來說也是一個奇蹟,他們會不遠萬里來參觀金字塔,可以說從它建造完成開始就已經讓這裡變成了旅遊勝地了。

胡夫金字塔在未來的幾千里都是世界最高的人工建築,直到公元519年,它才被中國的永寧寺塔(147米)所打破。

然而,永寧寺塔在不到20年的時間就被大火摧毀,而胡夫金字塔經歷了無數地震,侵蝕和戰爭的破壞,經歷了建造者文明的崩潰,經歷了撒哈拉從草原到沙漠的轉變,它依然屹立不倒。

精密的計算,配上難以企及的高度和堅固屬性,這讓許多現代工程師都覺得它是一項難以完成的任務,特別是在蒸汽機發明之前。

所以,很多人一廂情願地懷疑,這是一座和外星文明有關的建築,並且認為我們現在的技術都無法完成這一壯舉。

其實,這是一個非常愚蠢的想法,我們現在可以比較輕鬆的建造一個“胡夫金字塔”,而且它的花費是你難以想像的低。

圖注:世界各地的金字塔建築

傻瓜式建造:50億美元

首先,確定一點,金字塔結構並不是什麼複雜而神秘的東西,它非常簡單,以至於世界各地的古老文明都會去搭建這樣的建築。

胡夫金字塔是由230萬塊石頭堆砌的,平均每塊石頭在3噸左右。

傳說,它最初是由5000到10萬(專家不同工人數不同)名工人,在20年的時間裡,通過繩索和人力把石頭放在滾動的圓木上拉動來緩慢搭建的。

傳統的觀點認為,人們開始在金字塔外部搭建了一個長長的坡道,它的坡度很小,所以你不用太多的力就能把石頭緩慢往上拉。

但是胡夫金字塔太高了,如果你要保持較小的坡度,你就需要建造非常長的坡道,如果建造到頂部高度的話,坡道的建造成本將超過金字塔的成本。

所以,有研究人員通過計算,金字塔底部三分之一的高度(或者2/3的重量)是通過外部坡道建造的,而另外三分之二的高度(實際只有1/3的重量)是通過內部向上爬的。

這是一個比較合理的方法,現有的一些觀察也支持了這個觀點。

同樣使用這種方法,換做我們現在擁有直升機和起重機,以及運石車的情況下,可能只要1500到2000名工人和5年的時間,成本大約是50億美元[1]。

當然,這個不是隨便瞎評估的,它是根據胡佛水壩建造的人力和成本換算的,因為胡佛水壩包含的混凝土情況大致等於胡夫金字塔中的石頭。

聰明的方法:3億美元足以

就像胡夫金字塔到底用了多少名工人都沒有確切答案一樣,更多人認為上述的方法是不合理的,反對者認為這需要5000萬的工人才能在20年內完成,而埃及當時最多只有500萬人口。

圖注:在模具中填充混凝土

當然,他們也提出了一個較為聰明的方法,認為古代埃及人學會了使用混凝土,而那些石頭是通過就地取材的混凝土倒入模具來實現的。

當然,金字塔中還有花崗岩,這種是實實在在的石頭。

反對者認為這些石頭是因為埃及人學會了製作凸透鏡,聚焦太陽光將溫度達到1800到2000攝氏度,直接融化小花崗岩,然後還是倒入模具中實現的。

不知道古埃及人是否有這樣的能力,但是我們現在肯定擁有這樣的能力。

如果用我們的拿手好戲(鋼筋混凝土)去搭建金字塔,這個成本是非常低的,它估計只要2.6到3億之間。

胡夫金字塔的體積大約是260萬立方米,假設每立方米的混凝土80美元,這個是最高價了。

當然,如果你考慮建造一個胡夫金字塔這樣的建築,你可以把混凝土成本降到最低,估計最多50美元就能拿下。

這麼算下來混凝土的成本只要1.3億左右,考慮到加上人工的成本差不多是建材成本的兩倍或者稍微多一點,我們可以得到一個金字塔成本大約在2.6到3億之間。

圖注:三峽大壩

最後

其實,就現在的技術而言,想想我們的三峽大壩,胡夫金字塔不值一提。

三峽大壩長度達到3335米,最大澆築高度達到181米,底部寬度達到115米,可以儲存395億立方米的水。

這樣的建築,我們投資將近1000億人民,12年不到的時間也就打造完成了。

另外,我們現在都飛向太空了,一個金字塔這樣的建築確實是太簡單了,只是現在我們真的找不到理由去建造這樣的建築而已。

雖然,認為現代人無法建造金字塔是十分愚蠢的想法,但你不得不承認這是一個偉大的工程。

它代表了在5000年前人類就已經可以十分富裕了,富裕到剩餘勞動力可以搭建一個這樣的工程。

參考資料:

[1]Natalie Wolchover.今天建造大金字塔需要多少錢?.2012.2.23