Из какого камня построены египетские пирамиды
Основными материалами для возведения пирамид служили широко распространенные в Египте относительно мягкие и легкие в обработке горные породы – известняк, песчаник, ангидрит и гипс.
Чаще всего применялся известняк, который египтяне называли «хорошим белым камнем».
Песчаник начали широко применять в эпоху Нового царства (1550—1069 гг. до н. э.), египтяне называли его «прекрасным светлым твёрдым камнем», т.к. он более крепок, чем известняк, и более устойчив к разрушению.
Для облицовки использовался травертин, известный еще как «египетский алебастр».
В редких случаях – для укрепления и украшения сооружений – использовались твердые породы: граниты, гранодиориты, базальты.
Американский геолог Джеймс Хэррелл составил карту, на которую нанес 128 известных древнеегипетских каменоломен, в которых добывали материал для строительства пирамид. Добыча известняка производилась в восьмидесяти девяти из них, песчаник добывали в тридцати шести, гипс и ангидрит – в трех.
Существуют альтернативные теории, утверждающие, что пирамиды строились не из цельных каменных блоков, доставленных с берегов Нила, а заливались на месте раствором, аналогичным современному бетону. Однако эта точка зрения пока не нашла подтверждения в научных кругах.
История египетских пирамид
Предшественниками пирамид были мастабы – погребальные сооружения периода правления фараонов первых династий (III тысячелетие до н.э.). Мастабы имели форму усеченной пирамиды. Строили их из необожженных кирпичей, сделанных из глины или речного ила.
Первая пирамида в Египте была построена в 2650 году фараоном III династии Джосером. Она представляет собой шестиступенчатое сооружение пирамидальной формы, высотой 60 м, сложенное из блоков известняка.
Это самое древнее в мире крупное каменное сооружение, дошедшее до наших дней.
Пирамида ДжосераПервой же «истинной» пирамидой правильной неступенчатой формы является Розовая пирамида фараона Снофру, построенная в XXVI в.
до н. э.
На момент строительства это было самое высокое сооружение на Земле. Пирамида сложена из известняковых блоков, которые в лучах заходящего солнца приобретают розовый цвет.
Розовая пирамидаВеликие пирамиды в Гизе
Наиболее известными являются три Великие пирамиды на плато Гиза, построенные фараонами IV династии (2639 – 2506 гг до н.э.).
Самая высокая из них – знаменитая пирамида Хеопса – единственное из семи древних чудес света, сохранившееся до наших дней.
Высота пирамиды первоначально достигала 146,5 м, сегодня она составляет 137 м, т.к. не сохранилась верхушка пирамиды.
Подсчитано, что на строительство пирамиды Хеопса пошло 2,3 миллионов известняковых блоков, каждый весом более двух тонн. Известняк добывали в каменоломнях на побережье Нила и на специальных деревянных «санях» тянули к месту строительства. Каждую глыбу до блеска шлифовали и с помощью специальных подъемных устройств подавали наверх.
Возведение пирамиды Хеопса длилось двадцать лет, в нем было задействовано 100 тыс.
человек, которые сменялись каждые три месяца. Выдержать тяжкий изнурительный труд дольше было невозможно.
Второй по величине является пирамида Хефрена, сына Хеопса. Ее высота – 136,4 м.
Пирамиды на плато Гиза. Вид сверху.Рядом с пирамидой Хефрена находится Великий Сфинкс – огромная скульптура в форме лежащего льва с человеческим лицом, высеченная из известковой скалы. Об обстоятельствах и точном времени создания Сфинкса ученые-египтологи дискутируют уже много лет.
Великий СфинксСамая низкая и самая поздняя из трех пирамид на плато Гиза – пирамида Микерина, ее высота – 66 метров. Однако это была самая красивая пирамида: до XVI века сохранялась ее облицовка из красного асуанского гранита и белого изтурского известняка.
Изначально все три пирамиды венчались небольшими золотыми пирамидками – пирамидионами, которые не сохранились до наших дней.
Мистика и тайны пирамид
Говоря о египетских пирамидах, невозможно не сказать о мистических тайнах, которыми окутана их история.
До сих пор остается загадкой, как древние египтяне, не имея железных орудий труда, с помощью только медных и каменных инструментов смогли так обработать поверхность камней, что между ними не осталось ни малейшего зазора.
Поражает идеальная точность инженерных расчетов и математическая гармония в пропорциях, точная ориентация пирамид по магнитным линиям Земли, а также то, что расположение Великих пирамид в Гизе в точности соответствует расположению на небе трех ярких звезд созвездия Ориона.
Великие пирамиды хранят в себе еще много тайн…
Загадка египетских пирамид. Пирамиды — искусственные бетонные блоки
Пирамида Хеопса — одна из египетских пирамид, которые служат одной из достопримечательностей Египта, является единственным из семи дожившим до наших времен Чудес Света.
Вот что гиды могли сообщать туристам, посещавших эти пирамиды: начало строительство египетских пирамид началось еще в третьем тысячелетии до нашей эры и продолжалось на протяжении двух десятков лет.
Число людей, задействованных в строительстве пирамид по разным оценкам составляло от 20 до 100 тысяч человек. Пирамида Хеопса состоит из более чем 2,5 миллиона каменных блоков, весом от 2,5 до 500 тонн. Причем в расстояние между блоками настолько маленькое, что в него не пролезет даже лезвие ножа.
Нетрудным подсчетом можно рассчитать, что постройка пирамид состоялась с учетом укладки одного блока в течение 5 минут. И делать это нужно было бы без перерывов в течение 20 лет. Кроме того, обработка камня, над которой трудилось тоже тысячи рабов занимает продолжительное время и оставляет после себя много отходов. Например, выход камня составляет не более 20%, а следовательно, должна была остаться и гора отходов соизмеримая с размерами пирамид. Также камни должны были подниматься на огромную высоту. С помощью современной техники такие перемещения бы заняли около 70 лет.
Все эти данные наталкивают на сомнения о том, что египетские пирамиды были сделаны из натуральных камней.
Так, в 1982 году на конференции египтологов И. Давидович внес такую идею, что строительство египетских пирамид осуществлялось искусственным методом, то есть отливкой бетонных блоков. В доказательство он приводил тот факт, что в составе элементов пирамид были химические элементы, которые не встречаются в природном образовании, имеют не природное происхождение. По рентгеновских исследованиям были обнаружены в составе блоков окись алюминия, которая могла также содержаться в иле Нила. Поэтому при создании блоков египтяне могли использовать ил из реки.
Подтверждением искусственного происхождения бетонных блоков является отсутствие трещин на них на протяжении долго времени. Любой природный известняк, имя слоистую структуру, со временем дает трещины, которые появляются вдоль слоев. Бетон же, имея однородную аморфную структуру, таких трещин не дает.
Далее, с течением времени изнутри природного камня выходят химические элементы, приводящие к потемнению. На бетоне же кристаллическая структура разрушена, поэтому выхода элементов нет.
Тем самым со временем цвет блоков не меняется.
В настоящее время блоки пирамиды выстроены очень близко друг другу. Такая точная подгонка обуславливалась тем, что древние строители, чтобы соседние блоки не прилипали друг другу, покрывали их тонким слоем поверхности извести. Иначе бы пирамида превратилась в монолитное строение, которое по прошествии некоторого времени под воздействием внутренних напряжений и перепадов температуры просто лопнуло бы от нагрузок.
Далее были найдены и расшифрованы надписи на обелиске, которые дали ученым «рецепт» древнего бетона, состоявшего из 13 компонентов. Именно Давидович запатентовал данный состав и начал массовое производство бетона, на основе этой рецептуры. Такой бетон быстро садится при температуре 20-25 градусов и превращается в искусственный камень. Такое производство бетона, не отличающего от натуральных пород, дало начало новой отрасли геополимеризации.
Благодаря геополимерному бетону много культурных исторических комплексов можно наблюдать и в наше время: статуи, скульптуры, саркофаги.
Удивительная правда о строительстве Великих пирамид | NSF
«Это не моя основная работа». Так начинает исследователь Мишель Барсум, поддерживаемый Национальным научным фондом, рассказывая о своем набеге на тайны Великих пирамид Египта. Как уважаемый исследователь в области керамики, Барсум никогда не ожидал, что его карьера приведет его к истории, археологии и «политической» науке, смешанными с исследованием материалов.
Как выдающийся профессор кафедры материаловедения и инженерии в Университете Дрекселя, его повседневная жизнь состоит в основном из обучения студентов керамике или проведения исследований нового класса материалов, так называемых MAX Phases, которые он и его коллеги открыли в 19 веке.90-е. Эта современная керамика поддается механической обработке, устойчива к тепловому удару и является лучшим проводником тепла и электричества, чем многие металлы, что делает новые материалы потенциальными кандидатами для использования на атомных электростанциях, в автомобильной промышленности, реактивных двигателях и ряде других высокопроизводительных устройств.
-системы спроса.
Затем Барсуму неожиданно позвонил Майкл Каррелл, друг отставного коллеги Барсума, который позвонил, чтобы поболтать с профессором египетского происхождения о том, как много он знает о тайнах, окружающих строительство Великих пирамид Гизы, единственные оставшиеся постройки из семи чудес древнего мира.
Широко распространенная теория о том, что пирамиды были созданы из вырезанных гигантских блоков известняка, которые рабочие поднимали по пандусам, не только не была принята всеми, но, что немаловажно, имела довольно много отверстий.
Разразиться смехом
По словам звонившего, тайны были раскрыты Джозефом Давыдовитсом, директором Института геополимеров в Сен-Кантене, Франция, более двух десятилетий назад. Давидовиц утверждал, что камни пирамид на самом деле были сделаны из очень ранней формы бетона, созданного с использованием смеси известняка, глины, извести и воды.
«Именно в этот момент разговора я расхохотался, — говорит Барсум.
Если пирамиды действительно были отлиты, говорит он, кто-то уже должен был доказать это вне всякого сомнения, в наше время, всего за несколько часов электронной микроскопии.
Оказалось, что никто полностью не доказал теорию…пока.
«То, что начиналось как двухчасовой проект, превратилось в пятилетнюю одиссею, которую я предпринял вместе с одним из моих аспирантов Адришем Гангули и коллегой из Франции Жилем Хугом, — говорит Барсум.
Полтора года спустя, после обширных наблюдений с помощью сканирующего электронного микроскопа (СЭМ) и других тестов, Барсум и его исследовательская группа, наконец, начали делать некоторые выводы о пирамидах. Они обнаружили, что мельчайшие структуры во внутреннем и внешнем камнях облицовки действительно соответствовали воссозданному известняку. Цемент, связывающий заполнитель известняка, представлял собой либо диоксид кремния (строительный блок кварца), либо силикатный минерал, богатый кальцием и магнием.
Камни также имели высокое содержание воды, что необычно для обычно сухого природного известняка, обнаруженного на плато Гиза, а цементирующие фазы как во внутреннем, так и во внешнем камнях-оболочках были аморфными, другими словами, их атомы были аморфными.
расположены не в регулярном и периодическом ряду. Осадочные породы, такие как известняк, редко бывают аморфными.
Образцы химических веществ, обнаруженные исследователями, не существуют нигде в природе. «Поэтому, — говорит Барсум, — очень маловероятно, чтобы внешний и внутренний облицовочные камни, которые мы исследовали, были выточены из природного блока известняка».
Что еще более поразительно, Барсум и еще один его аспирант, Аарон Сакулич, недавно обнаружили в одном из образцов присутствие наноразмерных сфер диоксида кремния (диаметром всего в миллиардные доли метра). Это открытие еще раз подтверждает, что эти блоки не являются природным известняком.
Поколения введены в заблуждение
В конце своей последней статьи, в которой сообщается об этих открытиях, исследователи отмечают, что это «иронично, возвышенно и поистине унизительно», что этот 4500-летний известняк настолько соответствует оригиналу, что он ввела в заблуждение поколения египтологов и геологов, «потому что древние египтяне были первыми, хотя и не подозревающими, нанотехнологами».
Как будто научных доказательств недостаточно, Барсум указал на ряд причин здравого смысла, почему пирамиды вряд ли были построены полностью из точеных блоков известняка.
Египтологи постоянно сталкиваются с вопросами без ответа: как это возможно, что некоторые из блоков настолько идеально подобраны, что между ними не может быть вставлен даже человеческий волос? Почему, несмотря на наличие миллионов тонн камня, вытесанного предположительно медными резцами, на плато Гиза так и не было найдено ни одного медного резца?
Хотя исследование Барсума не дало ответов на все эти вопросы, его работа дает представление о некоторых ключевых вопросах. Например, теперь более вероятно, что вершины пирамид отлиты, поскольку было бы все труднее тащить камни на вершину.
Кроме того, литье объясняет, почему некоторые камни так плотно прилегают друг к другу. Тем не менее, как и со всеми великими тайнами, не каждый аспект пирамид можно объяснить. Как египтяне поднимали 70-тонные гранитные плиты на полпути к вершине великой пирамиды, остается загадкой, как никогда.
Почему результаты исследований Барсума сегодня так важны? Два слова: земляные цементы.
«Насколько энергоемкой и/или сложной может быть технология, которой 4500 лет? Ответ на оба вопроса не очень», — объясняет Барсум. «Основное сырье, используемое для этой ранней формы бетона — известняк, известь и диатомит — можно найти практически в любой точке мира», — добавляет он. «Воспроизведение этого метода строительства было бы экономически эффективным, долговечным и гораздо более экологически безопасным, чем используемый в настоящее время строительный материал: портландцемент, который сам по себе перекачивает примерно 6 миллиардов тонн CO 9 .0047 2 ежегодно в атмосферу, когда она будет произведена».
«По иронии судьбы, — говорит Барсум, — это исследование горных пород возрастом 4500 лет касается не прошлого, а будущего».
— Шейла Бернингер и Дорилона Роуз
Эта закулисная статья была предоставлена LiveScience.com в партнерстве с Национальным научным фондом
Как были построены египетские пирамиды
Не было камер тысячи лет назад, когда древние египтяне построили три пирамиды Гизы для каждого из трех фараонов Хуфу, Хефрена и Менкаура.
Итак, ученым пришлось собрать воедино подсказки о том, как были построены эти возвышающиеся монументы. За последние два десятилетия серия новых открытий и исследований позволила исследователям нарисовать более четкую картину этих подвигов.
Пирамиды Гизы
Первая и самая большая пирамида в Гизе была построена фараоном Хуфу (царствование началось около 2551 г. до н.э.). Его пирамида, которая сегодня достигает 455 футов (138 метров) в высоту, известна как «Великая пирамида» и считалась древними писателями чудом света.
Связанный: Кто построил египетские пирамиды?
Пирамида Хефрена (царствование началось около 2520 г. до н.э.) была лишь немного меньше пирамиды Хуфу, но стояла на возвышении. Многие ученые считают, что памятник Сфинксу, который находится рядом с пирамидой Хефрена, был построен Хефреном, и что лицо Сфинкса было смоделировано по его образцу. Третьим фараоном, построившим пирамиду в Гизе, был Менкауре (царствование началось около 2490 г.
до н.э.), который выбрал меньшую пирамиду высотой 215 футов (65 м).
За последние два десятилетия исследователи сделали ряд открытий, связанных с пирамидами, включая город, построенный рядом с пирамидой Менкаура, исследование, показывающее, как вода может облегчить перемещение блоков, и папирус, найденный в Красном море. Это позволило исследователям лучше понять, как были построены пирамиды Гизы. Новые находки дополняют старые знания, полученные за последние два столетия.
Разработка методов строительства пирамид
Методы, используемые для строительства пирамид Гизы, разрабатывались на протяжении столетий со всеми проблемами и неудачами, с которыми столкнется любой современный ученый или инженер.
Согласно находкам, сделанным археологом сэром Флиндерсом Петри, пирамиды возникли из простых прямоугольных гробниц «мастаба», которые были построены в Египте более 5000 лет назад. Большой прогресс произошел во время правления фараона Джосера (царствование началось около 2630 г.
до н.э.). Его гробница мастаба в Саккаре начиналась как простая прямоугольная гробница, а затем превратилась в шестиуровневую ступенчатую пирамиду с подземными туннелями и камерами.
Еще один скачок в технологии строительства пирамид произошел во время правления фараона Снефру (царствование началось около 2575 г. до н.э.), который построил по крайней мере три пирамиды. Вместо того, чтобы строить ступенчатые пирамиды, архитекторы Снефру разработали методы проектирования настоящих пирамид с гладкой поверхностью.
Похоже, у архитекторов Снефру возникли проблемы. Одна из пирамид, построенных им на месте Дахшура, известна сегодня как «изогнутая пирамида», потому что угол пирамиды частично меняется вверх, придавая конструкции изогнутый вид. Ученые обычно считают изогнутый угол результатом конструктивного недостатка.
Архитекторы Снефру исправят недостаток; вторая пирамида в Дахшуре, известная сегодня как «красная пирамида» — названная так из-за цвета ее камней — имеет постоянный угол, что делает ее настоящей пирамидой.
Сын Снефру, Хуфу, использовал уроки своего отца и более ранних предшественников, чтобы построить «Великую пирамиду», самую большую пирамиду в мире.
Пирамиды Гизы были построены с использованием технологий, на разработку которых ушли столетия. (Изображение предоставлено WitR/Shutterstock)Планирование пирамид
Фараоны назначили высокопоставленного чиновника для надзора за строительством пирамиды. В 2010 году группа археологов обнаружила папирусы, относящиеся к периоду правления Хуфу, на месте Вади-эль-Джарф на Красном море. В тексте на папирусе говорится, что на 27-м году правления Хуфу сводный брат фараона, Анхаф, был визирем (высшим должностным лицом на службе у царя в Древнем Египте) и «начальником всех работ царя», считают археологи Пьер Талле и Грегори Маруард написали в журнале «Ближневосточная археология».
Хотя в папирусах говорится, что Анкхаф руководил фараоном на 27-м году жизни, многие ученые полагают, что строительством пирамид в начале правления Хуфу руководил другой человек, возможно, визирь Хемиуну.
Исследователи работают над тем, чтобы понять сложный план строительства пирамид, который требовал строительства не только пирамид, но и храмов, лодочных ям и кладбищ , расположенных рядом с огромными строениями.
Исследователи отметили, что египтяне обладали способностью очень точно выравнивать строения по истинному северу, что, возможно, помогло при планировании пирамид. Глен Дэш, инженер, изучающий пирамиды в Гизе в рамках Исследовательской ассоциации Древнего Египта (AERA), отметил, что пирамида Хуфу ориентирована на истинный север с точностью до одной десятой градуса. Как это делали древние египтяне, до конца не ясно. В отчете, опубликованном недавно в информационном бюллетене AERA, Дэш написал, что околополярная звезда, такая как Полярная звезда, и канаты, вероятно, использовались как часть метода.
Припасы и еда
В течение последних нескольких лет археологи из AERA раскапывали и изучали порт в Гизе, который должен был использоваться для доставки припасов, еды и людей.
Папирусы, найденные в Вади-эль-Джарфе, намекают на важность портов Гизы, говоря, что блоки известняка, использованные для внешнего корпуса пирамиды, были доставлены из карьеров на места пирамид в течение нескольких дней с использованием лодочного транспорта.
Порт, который нашли археологи AERA, расположен рядом с городом, построенным рядом с пирамидой Менкаура. В этом городе были большие дома для высокопоставленных чиновников, казарменный комплекс, в котором, вероятно, размещались войска , и здания, в которых было найдено большое количество глиняных печатей (используемых для ведения учета). Обычные рабочие, вероятно, спали в простых жилищах недалеко от места пирамиды.
По оценкам различных археологов численность рабочей силы в Гизе, как правило, составляет около 10 000 человек для всех трех пирамид. Эти люди были сыты; в исследовании, опубликованном в 2013 году, Ричард Реддинг, главный научный сотрудник AERA, и его коллеги обнаружили, что каждый день забивают достаточно крупного рогатого скота, овец и коз, чтобы произвести в среднем 4000 фунтов мяса, чтобы накормить строителей пирамиды.
Находка подробно описана в книге «Материалы 10-го заседания рабочей группы ICAZ «Археозоология Юго-Западной Азии и прилегающих территорий»» (Peeters Publishing, 2013). Реддинг использовал останки костей животных, найденные в Гизе, и пищевые потребности человека, выполняющего тяжелую работу, чтобы сделать открытие.
Реддинг также обнаружил, что животных привозили из дельты Нила и держали в загоне до тех пор, пока их не забивали и не скармливали рабочим.
Богатая мясом диета рабочих могла побудить людей работать на пирамидах, сказал Реддинг. «Вероятно, они питались гораздо лучше, чем в своей деревне», — сказал Реддинг в интервью Live Science в 2013 году.
Добыча блоков
пирамиды», — сказал Марк Ленер, египтолог, возглавляющий AERA, и инженер Дэвид Гудман. Они опубликовали свои находки еще в 1985 в журнале Mitteilungen des Deutschen Archäologischen Instituts.
Строители использовали блоки из карьера, расположенного к юго-юго-востоку от пирамиды Менкаура, чтобы построить эту пирамиду, говорят исследователи.
Однако неясно, какой карьер использовался для пирамиды Хефрена.
Почти завершенные пирамиды Гизы были снабжены гладким внешним кожухом из известняка. Немногое из этого внешнего корпуса осталось сегодня, поскольку на протяжении тысячелетий оно повторно использовалось для других строительных проектов в Египте.
В папирусе, найденном в Вади аль-Джарф, говорится, что известняк, использованный для облицовки, был добыт в карьере, расположенном в Турах, недалеко от современного Каира, и был доставлен в Гизу на лодке по реке Нил и ряду каналов. В папирусе говорится, что на одну морскую прогулку ушло четыре дня.
Перемещение блоков
Для перемещения камней по суше египтяне использовали большие сани, которые могли толкать или тянуть бригады рабочих. Песок перед санями, вероятно, был смочен водой, что уменьшало трение и облегчало перемещение саней, как выяснила группа физиков из Амстердамского университета в исследовании, опубликованном в 2014 году в журнале Physical Review Letters.
СВЯЗАННЫЕ ЗАГАДКИ
«Оказывается, смачивание песка египетской пустыни может значительно уменьшить трение, а это означает, что вам нужна только половина людей, чтобы тащить сани по мокрому песку, по сравнению с сухим», Дэниел Бонн, — рассказал Live Science в 2014 году профессор физики Амстердамского университета и ведущий автор этого исследования.
Большинство египтологов согласны с тем, что, когда камни доставлялись к пирамидам, для подъема камней использовалась система пандусов. Однако египтологи не уверены, как были спроектированы эти пандусы. Сохранилось мало свидетельств существования пандусов, но за последние несколько десятилетий было предложено несколько гипотетических конструкций.
Новые данные могут поступить из миссии «Сканировать пирамиды» — инициативы, проводимой исследователями из трех разных университетов, Института сохранения инноваций и Министерства древностей Египта. Ученые этого проекта находятся в процессе сканирования и реконструкции пирамид Гизы с использованием различных технологий.