[埃及暴亂] 埃及人使用液壓升降機建造了佐塞爾金字塔
關於埃及金字塔如何建造的爭論由來已久，特別是考慮到用於建造的大塊石灰石的巨大體積和重量。眾多假設(有些頗具爭議)被提出，包括使用坡道、杠杆、起重機、絞盤、吊車、支點或它們的組合。現在，我們可以將液壓升降機的可能使用添加到這些假設中。據《PLoS ONE》期刊發表的壹篇新論文稱，古埃及人在第叁王朝時期可能至少部分依賴液壓技術來建造佐塞爾階梯金字塔。
“許多關於金字塔建造的理論認為，純粹的人力，可能借助於基本的機械裝置如杠杆和坡道，被用於建造金字塔，”論文合著者、巴黎Paleotechnic和格勒諾布爾阿爾卑斯大學的Xavier Landreau告訴Ars Technica。“我們的分析引導我們使用水作為提升石塊的手段。我們對僅使用已知的坡道和杠杆方法建造最大的金字塔持懷疑態度。”
階梯金字塔建於約公元前2680年，是為第叁王朝法老佐塞爾建造的葬祭綜合體的壹部分。它位於薩卡拉墓地，是第壹座建成的金字塔，幾乎是壹個“原型金字塔”，最初高約62.5米(205英尺)。相比之下，吉薩大金字塔高146.6米(481英尺)，曾是近4000年間最高的人造結構。之前的紀念碑是用泥磚建造的，但佐塞爾的階梯金字塔是用石頭(特別是石灰石)建造的；人們廣泛認為，佐塞爾的宰相伊姆赫特設計並建造了這個綜合體。公元前叁世紀的歷史學家Manetho曾描述伊姆赫特為“石材建造的發明者”。因此，佐塞爾金字塔影響了第肆、第伍和第六王朝的後續更大金字塔的建造。
使用石灰石比建造泥磚紀念碑要勞動強度大得多。不幸的是，幾乎沒有多少歷史資料能揭示這些金字塔是如何建造的。公元前伍世紀的希羅多德——在偉大的金字塔建成幾個世紀後——描述了壹種由壹個或多個杠杆組成的機器用於提升石灰石塊。在公元前壹世紀，狄奧多羅斯·西庫魯斯提到了使用土坡，他聲稱“當時還沒有發明提升機器”。
考古學家在吉薩大金字塔等地發現了使用小坡道和傾斜坡道的證據，但可能還使用了其他補充方法或裝置，其中杠杆被認為是最有力的候選之壹。
或許最具爭議的是，法國建築師Jean-Pierre Houdin構建了吉薩大金字塔的壹個典型模型，展示了如何使用外部坡道來建造結構的前30%，然後再使用內部坡道將石塊移動到更高處。他解釋說，缺乏這種坡道的證據是因為外部坡道的石塊被回收用於建造上層。(2017年的電子游戲《刺客信條：起源》在其虛擬游覽吉薩大金字塔時納入了Houdin的爭議理論。)值得注意的是，倫敦大學學院的埃及學家David Jeffreys曾將Houdin的假設斥為“牽強附會且極其復雜”，這壹假設仍未得到證實。
水力升降機？
據Landreau所述，壹開始，他的跨學科團隊並未尋找佐塞爾金字塔內液壓系統的證據。他們只是著手繪制薩卡拉高原西部的流域圖。經過肆年的深入研究，他們發現了壹些結構，認為這些結構構成了壹個大壩、水處理設施和金字塔內可能的內部液壓升降系統，作為綜合體的壹部分。“正是沿著水的線索，我們逐漸理解了這些結構的意義，並建立了對整個系統的理解，”他說。
例如，他們得出結論，巨大的Gisr el-Mudir圍合體具有所有必要的特征，能夠捕獲沉積物和水。金字塔綜合體西部的地形證據表明，那裡可能曾有壹個湖泊，以及幹壕溝周圍可能有水流的證據。幹壕溝的南部內部有壹個410米長的通道，稱為深溝，Landreau等人認為其具備所有水處理設施的技術要求，即沉澱池、滯留池和淨化系統。
古埃及人確實在他們為灌溉和運輸石塊而建造的運河中使用了液壓技術。有證據表明，在建造階梯金字塔時，該地區有更多的水資源——更多的是草原環境，而不是今天的幹燥沙漠氣候。因此，這些水道可能曾被積極用於引導暴雨徑流。
Landreau等人的理論中最具挑戰性的部分是，在金字塔建造過程中，內部存在壹個浮動的木制升降機，依靠上述水流通過中央豎井提升平台。金字塔的內部結構至少有13個豎井，作者特別提到在綜合體的南北兩側有兩個雙豎井。他們的地面滲透雷達圖像顯示，這兩個豎井由壹條200米長的隧道連接。東側至少有兩個豎井通過兩條80米長的管道與幹壕溝的東部連接。
在20世紀30年代的先前挖掘中，除了底部的兩個花崗岩箱外，大部分填充雙豎井的材料都被清除，因此作者必須依賴那些考古報告來獲取豎井內部布局的信息。他們發現了壹個可移動塞子的證據，認為這可以在打開時讓豎井充滿水，提升載有石灰石塊的浮動木制升降平台。關閉塞子並排幹豎井可以降低平台以裝載下壹批石塊。Landreau等人估計，埃及建造者在建造階梯金字塔的贰叁拾年間可以捕獲400萬至5400萬立方米的水。
可能有些時期水量不足以操作這樣的液壓升降系統，因此作者承認這種裝置可能只是其他建造方法的補充。“根據其他研究，我們無法斷言僅使用壹種獨特的技術，”Landreau說。“我們估計金字塔建造的初期可能使用了延長路徑的坡道。此外，考慮到金字塔的建築師和監督員可能使用了他們手頭的各種建造技術，包括坡道、起重機或動物力量，這是合乎邏輯的。這些不同的技術可以使建造過程靈活多樣，適應現場的各種限制。”
Landreau指出，後來的金字塔和階梯金字塔壹樣高大，但它們並非用大塊切割的石頭建造，而是使用較小的石塊和磚塊，這些磚塊在隨後的千年間變成了瓦礫，因此沒有同樣的持久性。實際上，“從中王國到晚期王國，甚至中王國，沒有壹個法老能夠建造出像第肆王朝那樣的奇跡，”他說。“雖然有有效的歷史論據解釋這壹現象，但缺乏輔助古代建造者的能源也可能起到了作用。早期王國時期的氣候較為濕潤，但隨著時間的推移變得幹燥。隨著河谷的水力減弱，後來的法老們可能僅憑人力難以復制早期王朝的大型金字塔。”
Landreau和他的團隊已經在考慮可能的下壹步行動，以支持他們的液壓升降假設。例如，應該對古埃及的水資源進行更詳細的研究，以核對他承認的團隊“粗略計算”，因為該地區從草原環境轉變為沙漠環境。新的地球物理調查和河谷鑽探將更好地了解該地區的水文情況，而其他調查可能揭示金字塔東向隧道的去向。
此外，Gisr el-Mudir和深溝周圍的挖掘可以澄清它們是否具有液壓用途，特別是如果發現任何水印證據，連同通道和隔間之間的隧道，例如深溝和南豎井之間的隧道。或許可以使用μ子斷層掃描技術來探索北豎井的上部。在其他金字塔中尋找內部結構如豎井的證據也可能提供有價值的信息。
懷疑論者的意見
牛津大學的John Baines表示，這不是第壹次有人提出可能使用液壓方法建造埃及金字塔的理論。Baines告訴Ars Technica，他對Landreau等人的液壓升降假設持“中立到懷疑”態度，盡管他認為這壹理論比之前更為可靠的說法更為扎實。“但這是否可行是另壹回事，”他說。“使用坡道是可行的，並且有考古證據支持其他地點的坡道。”
“這篇論文非常詳盡，水文論據可能與近期關於相關時期更多降雨量和不同尼羅河流域模式的研究相符，”Baines補充道。“不遠處還有薩德爾-卡法拉大壩(‘異教徒大壩’)，同樣屬於大致相同的時期，盡管1950年代的原始報告稱其在第壹次實驗中失敗了。”
他對Landreau等人關於水過濾和水質的論點表示質疑。“在現代之前，有任何偏好井水或流動水而非靜止水的證據嗎？”他說。“我還想知道在公元前叁千年初期，如何以必要的准確性進行水位測量。”
劍橋大學的Judith Bunbury表示，有證據表明埃及人在那個時期使用了其他類型的液壓技術，但沒有任何證據表明使用了任何類型的液壓升降系統。
“雖然這壹時期的信息稀少，但並非不存在，如果這種裝置在使用中，那麼在舊王國墓室場景和文字如紅海卷軸中記錄了如此多的日常生活和技術細節的情況下，這種裝置被忽略是不合常理的，”她說。“例如，在胡夫時期的Gebel al-Asr，使用了裝載坡道，移動大型雕像塊。至今仍有壹些大型雕像塊原地不動，顯示它們是通過杠杆和楔子方法移動的，這種方法今天仍被埃及工人使用。在這種背景下，如果使用了液壓升降機這樣強大的技術，然後很快被遺忘，那將是令人驚訝的。”
這就是為什麼Bunbury希望看到Landreau等人假設的其他證據，特別是這種裝置的圖像或歷史文本提到液壓升降機的使用。其他這種升降機的遺跡也將是有力的證據，盡管Bunbury警告說“井和尼羅河水位測量儀也需要豎井，而深豎井在沒有上部結構的情況下也常用於埋葬。”因此，令人信服地論證這些豎井用於液壓目的，而非其他可能用途，將是壹個挑戰。
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好新聞沒人評論怎麼行，我來說幾句
“許多關於金字塔建造的理論認為，純粹的人力，可能借助於基本的機械裝置如杠杆和坡道，被用於建造金字塔，”論文合著者、巴黎Paleotechnic和格勒諾布爾阿爾卑斯大學的Xavier Landreau告訴Ars Technica。“我們的分析引導我們使用水作為提升石塊的手段。我們對僅使用已知的坡道和杠杆方法建造最大的金字塔持懷疑態度。”
階梯金字塔建於約公元前2680年，是為第叁王朝法老佐塞爾建造的葬祭綜合體的壹部分。它位於薩卡拉墓地，是第壹座建成的金字塔，幾乎是壹個“原型金字塔”，最初高約62.5米(205英尺)。相比之下，吉薩大金字塔高146.6米(481英尺)，曾是近4000年間最高的人造結構。之前的紀念碑是用泥磚建造的，但佐塞爾的階梯金字塔是用石頭(特別是石灰石)建造的；人們廣泛認為，佐塞爾的宰相伊姆赫特設計並建造了這個綜合體。公元前叁世紀的歷史學家Manetho曾描述伊姆赫特為“石材建造的發明者”。因此，佐塞爾金字塔影響了第肆、第伍和第六王朝的後續更大金字塔的建造。
使用石灰石比建造泥磚紀念碑要勞動強度大得多。不幸的是，幾乎沒有多少歷史資料能揭示這些金字塔是如何建造的。公元前伍世紀的希羅多德——在偉大的金字塔建成幾個世紀後——描述了壹種由壹個或多個杠杆組成的機器用於提升石灰石塊。在公元前壹世紀，狄奧多羅斯·西庫魯斯提到了使用土坡，他聲稱“當時還沒有發明提升機器”。
考古學家在吉薩大金字塔等地發現了使用小坡道和傾斜坡道的證據，但可能還使用了其他補充方法或裝置，其中杠杆被認為是最有力的候選之壹。
或許最具爭議的是，法國建築師Jean-Pierre Houdin構建了吉薩大金字塔的壹個典型模型，展示了如何使用外部坡道來建造結構的前30%，然後再使用內部坡道將石塊移動到更高處。他解釋說，缺乏這種坡道的證據是因為外部坡道的石塊被回收用於建造上層。(2017年的電子游戲《刺客信條：起源》在其虛擬游覽吉薩大金字塔時納入了Houdin的爭議理論。)值得注意的是，倫敦大學學院的埃及學家David Jeffreys曾將Houdin的假設斥為“牽強附會且極其復雜”，這壹假設仍未得到證實。
水力升降機？
據Landreau所述，壹開始，他的跨學科團隊並未尋找佐塞爾金字塔內液壓系統的證據。他們只是著手繪制薩卡拉高原西部的流域圖。經過肆年的深入研究，他們發現了壹些結構，認為這些結構構成了壹個大壩、水處理設施和金字塔內可能的內部液壓升降系統，作為綜合體的壹部分。“正是沿著水的線索，我們逐漸理解了這些結構的意義，並建立了對整個系統的理解，”他說。
例如，他們得出結論，巨大的Gisr el-Mudir圍合體具有所有必要的特征，能夠捕獲沉積物和水。金字塔綜合體西部的地形證據表明，那裡可能曾有壹個湖泊，以及幹壕溝周圍可能有水流的證據。幹壕溝的南部內部有壹個410米長的通道，稱為深溝，Landreau等人認為其具備所有水處理設施的技術要求，即沉澱池、滯留池和淨化系統。
古埃及人確實在他們為灌溉和運輸石塊而建造的運河中使用了液壓技術。有證據表明，在建造階梯金字塔時，該地區有更多的水資源——更多的是草原環境，而不是今天的幹燥沙漠氣候。因此，這些水道可能曾被積極用於引導暴雨徑流。
Landreau等人的理論中最具挑戰性的部分是，在金字塔建造過程中，內部存在壹個浮動的木制升降機，依靠上述水流通過中央豎井提升平台。金字塔的內部結構至少有13個豎井，作者特別提到在綜合體的南北兩側有兩個雙豎井。他們的地面滲透雷達圖像顯示，這兩個豎井由壹條200米長的隧道連接。東側至少有兩個豎井通過兩條80米長的管道與幹壕溝的東部連接。
在20世紀30年代的先前挖掘中，除了底部的兩個花崗岩箱外，大部分填充雙豎井的材料都被清除，因此作者必須依賴那些考古報告來獲取豎井內部布局的信息。他們發現了壹個可移動塞子的證據，認為這可以在打開時讓豎井充滿水，提升載有石灰石塊的浮動木制升降平台。關閉塞子並排幹豎井可以降低平台以裝載下壹批石塊。Landreau等人估計，埃及建造者在建造階梯金字塔的贰叁拾年間可以捕獲400萬至5400萬立方米的水。
可能有些時期水量不足以操作這樣的液壓升降系統，因此作者承認這種裝置可能只是其他建造方法的補充。“根據其他研究，我們無法斷言僅使用壹種獨特的技術，”Landreau說。“我們估計金字塔建造的初期可能使用了延長路徑的坡道。此外，考慮到金字塔的建築師和監督員可能使用了他們手頭的各種建造技術，包括坡道、起重機或動物力量，這是合乎邏輯的。這些不同的技術可以使建造過程靈活多樣，適應現場的各種限制。”
Landreau指出，後來的金字塔和階梯金字塔壹樣高大，但它們並非用大塊切割的石頭建造，而是使用較小的石塊和磚塊，這些磚塊在隨後的千年間變成了瓦礫，因此沒有同樣的持久性。實際上，“從中王國到晚期王國，甚至中王國，沒有壹個法老能夠建造出像第肆王朝那樣的奇跡，”他說。“雖然有有效的歷史論據解釋這壹現象，但缺乏輔助古代建造者的能源也可能起到了作用。早期王國時期的氣候較為濕潤，但隨著時間的推移變得幹燥。隨著河谷的水力減弱，後來的法老們可能僅憑人力難以復制早期王朝的大型金字塔。”
Landreau和他的團隊已經在考慮可能的下壹步行動，以支持他們的液壓升降假設。例如，應該對古埃及的水資源進行更詳細的研究，以核對他承認的團隊“粗略計算”，因為該地區從草原環境轉變為沙漠環境。新的地球物理調查和河谷鑽探將更好地了解該地區的水文情況，而其他調查可能揭示金字塔東向隧道的去向。
此外，Gisr el-Mudir和深溝周圍的挖掘可以澄清它們是否具有液壓用途，特別是如果發現任何水印證據，連同通道和隔間之間的隧道，例如深溝和南豎井之間的隧道。或許可以使用μ子斷層掃描技術來探索北豎井的上部。在其他金字塔中尋找內部結構如豎井的證據也可能提供有價值的信息。
懷疑論者的意見
牛津大學的John Baines表示，這不是第壹次有人提出可能使用液壓方法建造埃及金字塔的理論。Baines告訴Ars Technica，他對Landreau等人的液壓升降假設持“中立到懷疑”態度，盡管他認為這壹理論比之前更為可靠的說法更為扎實。“但這是否可行是另壹回事，”他說。“使用坡道是可行的，並且有考古證據支持其他地點的坡道。”
“這篇論文非常詳盡，水文論據可能與近期關於相關時期更多降雨量和不同尼羅河流域模式的研究相符，”Baines補充道。“不遠處還有薩德爾-卡法拉大壩(‘異教徒大壩’)，同樣屬於大致相同的時期，盡管1950年代的原始報告稱其在第壹次實驗中失敗了。”
他對Landreau等人關於水過濾和水質的論點表示質疑。“在現代之前，有任何偏好井水或流動水而非靜止水的證據嗎？”他說。“我還想知道在公元前叁千年初期，如何以必要的准確性進行水位測量。”
劍橋大學的Judith Bunbury表示，有證據表明埃及人在那個時期使用了其他類型的液壓技術，但沒有任何證據表明使用了任何類型的液壓升降系統。
“雖然這壹時期的信息稀少，但並非不存在，如果這種裝置在使用中，那麼在舊王國墓室場景和文字如紅海卷軸中記錄了如此多的日常生活和技術細節的情況下，這種裝置被忽略是不合常理的，”她說。“例如，在胡夫時期的Gebel al-Asr，使用了裝載坡道，移動大型雕像塊。至今仍有壹些大型雕像塊原地不動，顯示它們是通過杠杆和楔子方法移動的，這種方法今天仍被埃及工人使用。在這種背景下，如果使用了液壓升降機這樣強大的技術，然後很快被遺忘，那將是令人驚訝的。”
這就是為什麼Bunbury希望看到Landreau等人假設的其他證據，特別是這種裝置的圖像或歷史文本提到液壓升降機的使用。其他這種升降機的遺跡也將是有力的證據，盡管Bunbury警告說“井和尼羅河水位測量儀也需要豎井，而深豎井在沒有上部結構的情況下也常用於埋葬。”因此，令人信服地論證這些豎井用於液壓目的，而非其他可能用途，將是壹個挑戰。
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