斜坡‧滑輪‧金字塔

金字塔無庸置疑是由巨大石塊建構出來,但這些重以噸計的石塊到底如何從礦場運到目的地,再往上堆高搭建出舉世聞名金字塔,卻一直是個謎。除了外星人這個受歡迎,但無從證實或否定的說法之外,斜坡是目前最多學者認為可能的技術,不過實際是怎麼樣的斜坡,卻也沒有人說得清。

2018年,一群原本只是想記錄並研究Hatnub採石場遺留塗鴉文字的英法考古團隊,卻注意到了採石場一直以來都被忽視的重要遺跡! 

上圖看起來沒什麼特別,但就是在這平淡無奇中,考古學家發現了一個技術應用的痕跡,可以更有效率的搬運大型石塊。 

在進入正題前,首先簡單介紹Hatnub採石場。這個地點位在東部沙漠區,大約在阿馬納的東南方20公里,這個地區所出產的埃及雪花石膏*是當時認為品質最好的。工人們不只採石,也會在岩壁上留下工作紀錄或塗鴉,乾燥的氣候讓許多遺跡相當完整的保留,並成為現在學者的研究題材。這些活動痕跡大部分屬於古王國至中王國時期,但也有部分晚至希臘羅馬時代的紀錄,可以說是縱貫整個古埃及時代都有人在這個區域活動。 

* 埃及雪花石膏,英文Egyptian alabaster,有時直接寫作雪花石膏(alabaster),但其實並非真的雪花石膏,但積非成是,就當作埃及學的特殊用法或專有名詞。經過近代成分分析,實際應為方解石(calcite)或石灰華(travertine,又稱洞石),化學成分類似石灰岩,都是由碳酸鈣組成。 
古王國埃及雪花石膏高瓶(MET 21.2.8)。

在Hatnub的考古挖掘讓我們得以一窺四千多年前,古人前往沙漠中擷取岩石資源的人事、物流安排:有休憩的工寮、採石作業、找路用的石標(cairns)、古代小徑,還有簡單的石造宗教結構等。這裡的各個採石場連接到尼羅河的路,更是埃及青銅器時代留存下來最完好的道路之一。 

在2018年的考古季,考古隊發現一條向上通往外部的完好斜坡道。斜坡本身倒是沒什麼值得驚奇的,但斜坡兩側有類似階梯的結構,階梯上還留下了立柱的孔洞痕。經過數千年的風化,現場當然已經不見任何的有機物遺存,但學者推測,立柱上很可能綁了繩索。當上方的工人使勁的拉著巨石塊,下方的人則可以同時用木樁和繩索做出一種滑輪系統,連推帶拉的將巨石塊拖離採石場,加快搬運的速度。 

法國東方考古團隊(IFAO)的Yannis Gourdon表示: 

「運用以繩索連繫在木柱上的木橇搬運石塊,古埃及人就可以在坡度20%,甚至更大的陡坡上,將雪花石塊拉出採石場。」 

坡度是用大家高中的數學惡夢──三角函數中的tan計算,20%相當於11.3。這個角度在量角器上看,好像也沒有很大,但想想汽機車行駛的道路在坡度 > 7% 時就會設立險升坡/險降坡,提醒用路人小心,20%甚至以上其實是一個相當驚人的坡度。

利物浦大學的Roland Enmarch解釋,繫在木橇上的繩子扮演這力道加乘器的角色,可有助於事半功倍,並補充: 

「我們知道希臘人建築時會運用一種滑輪系統(pully system),但這個結構更老兩千年──顯示這樣的技術應用比我們想像的還要早出現。」 

關於這個系統的使用年代,Gourdon說明他們推測的根據: 

「這類的系統從來沒有在其他地方發現過。研究工具上的痕跡,以及兩個古夫的銘刻的出現,讓我們結論,這個系統至少可以追溯至古夫的統治年間,吉薩大金字塔的建造者。」 

至於古夫金字塔,相信應該不用再贅述太多。它是最大的埃及金字塔,為第四王朝法老古夫的陵寢,原高達146公尺,被古代作者列為世界七大奇蹟之一! 

這個發現,乍看可能沒什麼特別,實際上卻可以讓更多人同時出力,也代表可以更快的搬運更多的石塊。同時也是昭告著,古埃及雄偉的建築可能只用了比我們以前估算更短的時間就完成了。這其中肯定還是用了大量的勞動力,但古人並不那麼單純的只會用蠻力做事。 

參考資料 

https://www.livescience.com/63978-great-pyramid-ramp-discovered.html

https://www.bbc.co.uk/newsround/46113215

https://www.theguardian.com/world/2018/nov/06/new-discovery-throws-light-on-mystery-of-pyramids-construction

https://www.liverpoolecho.co.uk/news/liverpool-news/liverpool-expert-solves-mystery-pyramids-15382837

https://news.liverpool.ac.uk/2018/11/02/ancient-quarry-ramp-system-may-have-helped-workers-build-egypts-great-pyramids/

https://www.ees.ac.uk/hatnub

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