【原创】七、令人拍案叫绝的巧妙设计!!揭开胡夫金字塔运输坡道之谜

(这篇文章揭开了金字塔运输坡道之谜,同时还揭开了大回廊之谜、扫描金字塔团队新发现的大小两个“神秘空间”之谜、北入口处倒v字形结构之谜、金字塔四个面的中心线上留有凹痕之谜、奔奔石的安装之谜等五个与斜坡道之谜有相关性的谜团)。

在设计和建造金字塔过程中,胡夫和他的建造者们所面临的最大的难题是;如何将二百三十多万个石块和重达60吨重的巨石提升到所需要的高度上。
用一般的科学常识来分析,以当时的工程技术条件下,古埃及人只能用修建斜坡通道的方法来提升石块到金字塔上。
所以到目前,研究金字塔建造方式的方向都集中在研究斜坡道上。研究这种金字塔斜坡道结构形态的学说也很多,争议也很大。比较代表性的有三种;①直线大坡道学说,②围绕金字塔外斜面的螺旋斜坡道学说,③法国的建筑师乔恩•皮埃尔•乌丹先生的内螺旋斜坡通道学说。
但这些学说各自都存在着严重的缺陷,都没有得到学界的一致认可。

而一种金字塔斜坡道学说要想获得学界的承认,就要满足以下三个必要条件。

  1. 斜坡通道的工程量和金字塔的工程量之和,要符合埃及金字塔的“工人村”考古结论所提出的,当时的劳动力条件要求;即参加建设的劳工人数为2万至2.5万人,施工工期不超过23年的条件。
  2. 斜坡通道的结构形式要符合当时的施工技术条件。
  3. 要有科学依据,还要具有一定的考古证据或可实践性。

而目前各种形式的斜坡道学说都不能同时满足这3个必要条件,说明这些学说是不成立的。而且在金字塔周边也没有找到任何关于斜坡道的痕迹。“没有任何痕迹”说明大家想象的斜坡道极有可能未曾存在过。
在埃及的弯曲金字塔、红色金字塔、吉萨的三座金字塔等金字塔上,也都没有发现斜坡道的痕迹。只是在一些小型金字塔的底边发现了简单低矮的小坡道遗迹。这些遗迹的道面宽度也显示其高度停留在底层部分,并没有向上发展。
这一切都表明,金字塔建造者们没有修建过大家想象的工程量浩大的大型斜坡通道。

那么金字塔建造者利用的是什么形态的斜坡道的呢?
实际上,金字塔的特殊结构早就给我们提供了一个重要线索。金字塔四棱锥体的光滑的外层表面就可以成为一个非常理想的斜坡通道。这应该是古埃及人通过长期施工经验总结出的一种非常简单、高效的一种斜坡道运送方式。
长期以来研究金字塔斜坡道时,我们的思维都被一个所谓的极限角度,即“坡道的坡度不能超过8°”所误导。这一角度极限是人在斜坡面上牵拉的前提条件下才成立。
如果牵拉的人在金字塔的水平施工台面上用绳索拉拽金字塔外包石斜面上的装有石块的木滑橇,52°的坡度就不是问题。在水平面上拉拽,可以最大的发挥人的拉拽劳动效率。只要拉力大于装有石块的木滑橇的下滑力和摩擦力的合理,就可以将石块拉到金字塔上。
通过对胡夫金字塔的内外结构和裸露出的石块的大小分析和推测,胡夫金字塔建造者们根据不同层次和石块的大小,修建了三种不同形式的专用运输坡道。
在这里需要强调的是,建造这些运输坡道,并没有增加多少金字塔的工程量。
这三种斜坡通道中的两种形式的坡道在完成使命后被清除而消失。而留下来的巨石专用运输坡道却至今还几乎完好无损的遗留在金字塔内。

胡夫金字塔上的三种斜坡道形式

第一种形式“底层斜坡道”;是坡度 为 8° 左右的简单低矮斜坡道。底层斜坡道是在建造第二层的时候开始利用些碎石和沙土修建的。
从金字塔的第二层开始,石块是用木滑橇通过这些个斜坡道运送上去的,每加高一层石块,斜坡道也相应地垫高和加长。这种底层斜坡道可能修到7、8层,运送了石块总数量的15%左右。
其原因是金字塔的底下这几层石块都比较大,利用低坡度运送比较省力,运送效率高。而且修建到这一高度的坡道土石方量也不多。这种低矮坡道的遗迹在埃及的其他小一些的建筑遗迹上时常还可以看到。
而修建在金字塔北侧入口处的坡道应该修建到约十七米的高度。原因是在这里存在过通向金字塔内部的通道,需要通过这一坡道将大的石块运送到这个通道里。
这些底层斜坡道在随后利用第二种形式的运输通道来运送石块后被清除。很可能是被送到金字塔上,填充毛石石块的空隙而没有留下痕迹。

第二种形式“外斜面滑道”;这是一种利用金字塔自身的外表层斜面的斜坡滑道。也就是在砌筑金字塔外墙面的白色外包石斜表面时,用特殊形状加工的外包石,在外墙斜面上修建的一种金字塔外斜面滑坡道。推测的结构形式如图所示。

这种坡道垂直于金字塔底边线,是由来回运送装载石块木滑橇的中间滑行坡道和其两侧凸出的阶梯石构成。为防止因磨损留下的凹槽低于周围斜坡面,中间滑行坡道的斜表面可能略高出金字塔外表层斜面。两侧的阶梯石块是把滑道两侧外包石的外向面加工成台阶状的特殊形状石块。
每个阶梯石块上修有2、3个凸出于金字塔外表斜面的台阶。这些阶梯石块上下衔接,逐渐向上延伸,最后形成通向金字塔顶的“通天梯”,成为劳工们上下金字塔的通道。同时也起到装载石块的木滑橇运行时的两侧导槽和挡护作用,还可在上面进行其他施工运输等工作。

由此合理推测,这种“外斜面滑道”至少有4条,分别分布在金字塔的4个斜坡面上的中心线上,并一直延伸到塔顶,同时也造就了八条“通天梯”。
这种石块的尺寸要比其他外包石尺寸略长一些,这也是我们能看到金字塔的四个斜面中心线上留有凹痕的原因。
当金字塔砌筑到塔顶的时候,外斜面滑道上的阶梯石还可成为架设脚手架的固定石,为放置最后的金字塔压顶石提供工作平台。巨大的压顶“奔奔石”应该是通过北面的外斜面滑道拉上塔顶后完成安装的(牵引方式将在后续文章中介绍)。
等到最后塔顶的奔奔石安装完成之后,这些脚手架等附着物被逐一拆除,同时把凸出斜面的阶梯石的台阶和滑道的部分从上往下逐层铲除后打磨,使之和旁边外包石的斜坡面形成一个平面来消除痕迹。
所以我们在哈夫拉金字塔顶部的外包石的斜坡面和弯曲金字塔的外表面上都是找不到这些痕迹的。类似这种阶梯石的工法也应该应用于“棱角用皮数架”(连载之五上提到)的固定上。

在这里通过简单的物理学知识,对此进行受力分析和受力计算,论证这一推论的合理性;

从上面式中可以得出,要拉装载2.5吨重的石块的木滑橇,沿52°的外斜面坡道从静止开始向上移动,最大拉力需要超过22KN的拉力。
对于常年从事重体力活的古埃及人来说,在水平石板路面上,平均一个人使出500N的牵引力应该是没有问题的。所以40多人就可以拉动,50人就可以很轻松地将石块拉拽上斜坡。
建造胡夫金字塔的230万块石块的平均运送垂直高度是36.6米;利用这种外斜面滑道,石块在外斜面滑道上的平均移送距离只有46.6米。如果利用其他的修建大斜坡道运送方式,虽然牵拉石块的劳工人数可能减少一半,但需要拉动的平均距离却达到500多米,是利用外斜面滑道方式的10多倍。
就是说在不考虑修建大斜坡道的工程量的条件下综合劳动效率就已经高出了3-4倍以上,只需要300来人就足可以较轻松地完成运送石块的工作。

利用外斜面滑道向金字塔施工层面运送石块的具体的操作方法:

据合理的推测,这种运输方式可分为塔上和塔下两个阶段来完成。

第一阶段:是由塔下采石场的运输团队来完成,这一段的运输团队有10个小组,每组有20多人。负责从采石场将开采的石块不断地用木滑橇运送到金字塔脚下的外斜面滑道下,把从金字塔施工层面上的拖拽组放下来的绳索系到木滑橇上,再将塔上放下来的空木滑橇拉回采石场。
他们的运输距离平均约500米,来回1000米。假设拉拽时的速度设为3km/小时,回去时的速度为5km/小时,完成一次运送所需要的时间约15分钟,10个小组来运送,完全可以达到在1分30秒的时间内运送一个2.5吨重石块的运送能力。
也就是说,这个团队理论上每天平均劳动10个小时,就能够运送400块石料。远高于每天350块的最低标准要求。
在古埃及文献记录上记载的一段古埃及象形文被解读为“采石场的人是不能上金字塔的”。是否指的就是这个“采石场运输团队人,只负责从采石场运送到金字塔脚下,而不用运送到金字塔上面”的古埃及象形文描述记录的另一种误读呢?

第二阶段:是由塔台施工层面上的运输团队来完成,这个团队有5个拖拽小组,每组有20人左右。施工层面上的三个拖拽组的人合作(50-60人),在其施工台面上拖拽金字塔脚下装有石块的木滑橇绳索,将其沿着外斜面滑道拉上金字塔施工层面上。
再用其中一个小组将其沿墙体通道运送到相应的位置。而其他人将上一次的空木滑橇按原路送回到塔下,再由三个组合作拉拽新的石块。如此反复的轮流上拉和运送,始终保持3个小组来完成向上拖拽。

修建这种外斜面滑道的技术要求并不高,建造方式也比较简单。而更重要的是,这种形态坡道不增加多少工程量。以每层每条通道平均需要4块特殊加工外包石,4条通道209层,总共才需要特殊加工3344块外包石即可,占整个金字塔外包石块的5%都不到。

第三种形式是巨石专用斜坡道:胡夫在建造国王墓室的时候使用了很多花岗岩巨石,最大的巨石重达到60多吨。如何运送这些巨石是金字塔建造过程中的最大难题。这么重的巨石是无法利用“外斜面滑道”来运送上去的。
巨石专用通道是古埃及人为了运送这些巨石而专门设计建造的。这种巨石专用通道到现在还基本完好的遗留在金字塔内。这巨石专用通道就是著名的金字塔大回廊通道。
而几年前人震惊的“扫描金字塔”团队利用μ子探测技术探测到的位于大回廊上方的“神秘大空间”,很可能是又一条隐藏在金字塔内的巨石专用通道。

(一)大回廊之谜:
大回廊是建造在通往国王墓室的上升甬道上的结构极为特殊的建筑物。大回廊的长度为47.85米,高8.5米。大回廊通道的底面坡道是上升甬道的向上延伸,长达46.12米。两侧各有0.52米高,0.52米宽的斜面石台,一直延伸到国王墓室入口前的水平平台下。

两侧墙壁间的宽度为2.12米,这两侧墙壁的高度为1.6米。在它的上面是7层倒阶梯状的叠涩法拱顶结构,每层都比其下一层探出7.7cm,上面顶棚宽度为1.05米。两侧石台上靠墙内侧各凿有26个对称的、等距离的长0.52米,宽0.14米,深0.18米的凹坑,相邻凹坑的墙壁上也凿有垂直水平面的凹槽,但随后又都被石灰岩石块堵塞住。

一直以来,人们普遍认为大回廊的建造用途是连接国王墓室的通道和预先放置封堵上升甬道口的封堵石。但其结构上还存在几个疑点。
1,对于以上两个用途来说大回廊的结构尺寸过于宽大宏伟,附加结构复杂。如果只为放置封堵石,两侧斜台面的的宽度0.3米就足够,这样还可以减少2至3层的叠涩层。
2,在大回廊的东西两侧的第三叠涩层上各留有一条非常明显的剐蹭痕迹,这两条剐蹭痕迹是从大回廊下端一直到上端,贯穿了整个大回廊。这些痕迹说明,在大回廊内曾经有比石灰岩还坚硬的物体在斜坡面上平行移动时发生剐蹭而留下的。

而且从痕迹上可以看出,这一物体是在大回廊的上、下端没有封堵的情况下从下端进入,贯穿整个大回廊隧道从上端出去的。同时从痕迹上还可以判断,这是在一个非常巨大且稳定的力量下发生硬性剐蹭而留下的两条深痕。

国王墓室用的是比石灰岩坚硬的花岗岩巨石块,其中宽的有1.59米,而此处的通道宽度是1.66米,刚好能通过的。所以可以合理的推测,这痕迹应该是在拉升这些花岗岩巨石过程中发生偏移或巨石上锚固绳索用的凸起物发生剐蹭而留下的痕迹。
这是大回廊内运送过花岗岩巨石块的最直接、最有力的证据。这说明,建造如此宏伟结构的大回廊的另一个重要目的是;为了运送建造国王墓室用的巨石,在金字塔内建造了这条低角度的,可以通行宽度达2米,水平长度可达7米的大型运载巨石的三角形木滑橇架的专用坡道,用来运送建造国王墓室用的巨石材料。

对于大回廊成为巨石运送通道的可能性,曾提出过内螺旋斜坡通道理论的法国的建筑师乔恩•皮埃尔•乌丹先生曾经也提出过类似的理论,提出大回廊通道上可能运行过装有20多吨重巨石的木滑橇的猜测,并通过计算机模拟实验得到过验证。但他的这一理论只局限于“为提升巨石时,作为配重装置的上下移动空间而设计建造”的假设而已。

通过上面这些以大回廊结构特征和痕迹作为依据所作出的分析和推测,可以得出:大回廊的设计是以防盗设施和巨石的运输通道作为主要目的的结论。它充分地考虑到了;
①预置封堵上升甬道封堵石的空间和通过机关下放封堵石的结构需要,
②运送巨石的滑橇便于移动的宽大空间和结构需要,
③预置封堵石块后从两侧斜台面上面架设木板通道来运送法老的遗体和陪葬品的运输空间的需要。
大回廊的结构尺寸基本上都符合上述要求,而且做到恰到好处,非常精准。体现出了胡夫金字塔设计师的非常高超、令人敬佩的设计能力。

要想通过大回廊通道运送石块需要修建一条从塔外到大回廊底部的临时运输通道,在金字塔的剖面结构图上将王后墓室的顶棚处和大回廊下端连直线再继续延伸就可以连接到金字塔北面的入口处。这条连线的坡度在8°左右。
据推测,古埃及人修建的这一通道的初期,曾用于运送建造王后墓室的4、5吨重石灰岩石块和30多吨重的顶棚巨石运输。建造完王后墓室后就开始建造大回廊。随着金字塔的施工层面和大回廊建筑的升高,这一临时通道变成“V”字形大豁口。

这时大回廊的下端一直是敞开着的,通过临时运输通道与金字塔北侧的底层斜坡道相连,形成从金字塔外到国王墓室施工现场的直达运输斜坡通道。
通过这一通道先后运送了建造大回廊的石灰岩石块、建造墓室石墙用的花岗岩石块、国王墓室内放置的花岗岩石棺、封堵国王墓道口的悬挂封堵石,还有预先存放封堵上升甬道的封堵石。
在此之后,用叠涩法将大回廊上、下端用石灰岩细料石垒砌封堵,再逐层填满金字塔北侧的“V”字形大豁口。

(二)新近探测到的“神秘空间”和金字塔入口处倒“V”字形三角状巨石拱门之谜:

2017年11月2日,由日本和法国的科学家组成的“扫描金字塔”团队(Scan Pyramid)在《自然》(Nature)上发表论文,发表了一个震惊埃及考古界的重大发现。宣布用宇宙射线成像技术,用不同的µ子探测器来勘探胡夫金字塔,在胡夫金字塔中发现两处中空结构。
巨大的一个中空结构在胡夫金字塔的深处大回廊的上部,离金字塔底面高50米至70米区间,长度至少是30米,结构似乎与大长廊一致。
而另一个就在胡夫金字塔入口处倒V字形巨石的后面,离金字塔底面17米至23米高的区间内,高为1至3米,宽为1至2米,离金字塔表面0.7至2米,看起来像条走廊。

那么已经被现代科学技术所证明的这两个神秘空间的存在,于金字塔建造方式之间有没有相互关联性?
在这里利用已知的信息资料,对这两个神秘空间的存在与金字塔的建造方式之间的关联性,进行仔细地分析和研究,作出合理的推论来说明其存在的合理性和必要性。

在上面介绍大回廊之谜时介绍过,建造国王墓室的花岗岩巨石是通过大回廊运输斜坡道运送上去的。我们知道,在国王墓室上方的减压室建筑结构就用了63块花岗岩巨石,而在其上方的倒“V”形三角状减压顶棚用的巨石斜顶梁板单层就用了22块。
参考金字塔北入口的倒“V”形三角状顶棚结构的3米跨度上用了2层巨石斜顶梁板。
那么,作为金字塔最为核心结构,在跨度超过5.23米的国王墓室减压结构系统中,最为关键的部分来说,至少也要采用2层的巨石斜顶梁板结构。

这就要求在封顶国王墓室顶棚前必须将数量达到107块,每块重达40-60吨的巨石全部运送到48.8米以上的相应高度上逐层放置。
这就需要在国王墓室南墙上修建一个垂直高度超过20米,斜坡长度超过40米的向南倾斜的大回廊的延伸坡道。并要修建至少6层与每层减压室和三角棚顶的高度相同的、用来能够预先放置107块巨石的阶梯状平台,用于放置同等高度层的砌筑用巨石。
把所有的巨石全部都送上去以后拆除坡道,再把石棺放到墓室内,再垒砌墓室的北面石墙结构,放置全部的封堵石,再进行墓室封顶,然后再逐层将巨石拉回到墓室上方,垒砌完成减压室和棚顶建筑。
这种方案使得整个工程变得异常的复杂,施工技术和施工管理水平要求非常的高,需要进行非常复杂的工程测量施工,大幅度提高工程难度,工程量也随着剧增,工程进度也会受到很大的影响。

但是,如果再开辟一条类似于大回廊巨石运输坡道直达减压室的顶棚高度,对他们来说解决这一难题也就相对简单了许多,整个减压室建筑工程可以继续按计划随同巨石专用通道的延伸逐层进行,施工测量和施工管理上都变得的相对简单。
这也是需要修建另一条巨石专用通道的合理性和必要性。而且这次发现的“神秘大空间”离地面高约70多米,这和减压室上面的三角斜顶棚石块位置的高度相吻合。
依据这些因素可以大胆的、合理的推测:大回廊上的“神秘通道”极有可能,就是另一条巨石专用通道,而且是结构和大回廊类似的倾斜空间,是大回廊斜坡运送通道的复制品。

这一通道应该是在填充“V”形豁口的同时和金字塔北侧外包石斜面一起修建的。一直修建到国王墓室上面三角斜顶的顶棚高度。国王墓室顶棚上面的减压室所用的花岗岩巨石和三角斜顶棚石梁都应该是通过这一“神秘空间”通道运送上去的。
这个通道的倾斜角度在26°至28°之间,它的长度可达110米。下端在原先“V”形豁口的底部,就是现在金字塔入口处倒“V”字形三角状拱顶之下的巨大封堵石后面,也就是这次探测行动中被发现的另一个“神秘小空间”。

一直以来金字塔北面入口处的被巨石挡住的倒“V”字形双层双坡顶三角状结构一直是让人感到疑惑的地方。看其裸露的结构上可以发现金字塔的下降甬道口非常明显的显露在巨大堵住石块的底下,所以它不可能是为防盗伪装而建造的。

而为了保护下降甬道口免于被压塌而建造的防护结构的说法更不能成立,因为宽度只有1.05米的甬道只需要厚实一些的石过梁就完全可以承受其上面的压力。
金字塔内超过80米长的垒砌甬道都是用横石梁做的顶棚。所以这一结构与保护甬道入口无关,应该有其他特殊用途。而这一次的探测结果为揭开这个谜底提供了至关重要的线索。
这种结构与大金字塔内王后墓室的顶棚结构很相似,都是为分散上面压力来保护巨石后面的“神秘小空间”而设计的。
而支撑这些坡顶石块的两侧石墙间的宽度约3米,这个宽度比较适合在里面操纵载有巨石的木滑橇。
以此可以推断巨石后面的“神秘小空间”,应该是连接“神秘大空间”巨石运送专用通道下端与金字塔外底层斜坡运输通道的水平运输小隧道。

在建造完成国王墓室上的减压室工程之后,建造者们将此段小隧道和大“神秘空间”巨石运输通道的下半段用石块填充封堵。上段空间部分可能是作为下面的大回廊通道的减压空间而保留下来了。
而封堵水平运输小隧道时,也许是因为顶棚之下的高处可能不好放置重石块而留下了一些小空间。

这一推论是以2017年“扫描金字塔”国际研究团队对金字塔的μ子探测考察活动后发表的探测结果为依据,推理出来的非常合理地解释释,这也使得巨石专用通道的推论显得更加完美。

从以上可以看出,在金字塔建造过程中所建造和利用的三种形式斜坡道的推论,完全符合斜坡道理论成立的三个必要条件。
这种方式也非常具有科学性和可实践性,在当时的技术条件下完全可以实现的。这也与“2万多人在20年多年的时间内建造完成了金字塔”的考古结论相辅相成。
古埃及人用他们天才般的聪明智慧所创造出的极其巧妙、极为简单有效的建造方式,完全超越了我们所有人的想象力。令人惊叹!

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看到这里,可能有很多人会觉得上面的推论有些荒唐,特别是对金字塔建造方式进行过深入研究过的专家学者们。
这其中的原因是——牵引力!
要在26°斜坡上拉动60吨巨石,大概需要400KN的牵引力,按一个人0.5KN的牵引力计算至少要800人。而金字塔上根本排列不了这么多的人来拉动巨石,那么只能用牵引装置才能实现。但在我们的固有的认知上古埃及是不可能有这种牵引设施。

那么古埃及人用的是什么方法?难道他们真的拥有过能够牵引60吨巨石的牵引设施吗?

答案:有!古埃及曾经拥有过牵引巨石的重型牵引设施。这是一个颠覆以往理论的、金字塔研究史上的重大新发现!
在下一集的“揭开胡夫金字塔巨石搬运之谜”中详细介绍这一惊人的新发现。
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下集连载预告:
完整彻底的揭开埃及金字塔千古未解之谜:之八

天才的创造力、古埃及的起重设施

古埃及金字塔建造者提升巨石的技术和手段

这是发表连载以来的第二个重磅揭秘文章,也是金字塔之谜中最为关键之谜。
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