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不假外星人之手,埃及人蓋金字塔的方式超乎你的想像!破解埃及金字塔的建造之謎

練習人 2021-08-03

「認識歷史」該是全民運動!

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不論有沒有機會到埃及旅遊,相信大部分的人都聽過埃及金字塔,其中以「吉薩金字塔群」(Giza Pyramid Complex)最為出名,是古代作家筆下世界七大奇蹟中最古老,也是唯一留存至今的。因此,在 2000 年開始籌畫世界新七大奇蹟的票選活動時,吉薩金字塔群獲頒了榮譽獎。

 
吉薩金字塔群(Source: Wikipedia

埃及吉薩高原上有三座特別巨大且醒目的金字塔,加上其附屬及相關的建築物組成吉薩金字塔群。金字塔是古代法老們的陵墓,目前研究普遍認為其中最高又最古老的「吉薩大金字塔」(Great Pyramid of Giza),主人是古王國第四王朝的古夫(Khufu,或譯為胡夫),也稱為古夫或胡夫金字塔。

 


古夫金字塔是如何建成的?

古埃及的歷史通常被劃分古、中、新王國三個主要階段,期間穿插著分裂混亂的中間期(Intermediate Periods),再細分成三十個王朝(dynasty)。古王國包含第三到第八王朝,此時金字塔從初期實驗階段發展達到巔峰,也稱為「金字塔時代」,古夫金字塔當然是箇中翹楚。這位法老的年代大約在西元前 2600 年左右,統治時間約二十多年。


金字塔是如何建造出來的呢?目前最常見的說法是以人力將巨石從採石場開掘出來,再搬運到定點,並一階一階地放到預定位置上。說來簡單,但卻需要大量人力。從「歷史學之父」希羅多德的紀錄中,或許能一窺古夫金字塔的建造過程:

 

在 Kheopos(古夫的希臘化名字)登基後,一切都惡化。因為他先關閉了所有的神廟,並結束了那裡的獻祭,之後他下令所有的埃及人都要為他工作。其中一群人受命從阿拉伯山(西奈半島)的採石場,從那裡拖石塊直到尼羅河。石塊用小船運過河後,另一群人接手,到稱為利比亞的山,拖到那裡。他們以十萬人為一組工作,每組工作三個月。在這十年中,藉由人們辛苦賣力,鋪設了托運石塊的道路,這項建築的工作沒有比建造金字塔輕鬆太多。

希羅多德是西元前五世紀的希臘人,這時古夫金字塔已經在世上屹立了兩千多年。這個從祭司那得知的故事,到底有多少真實性,無從得知。不過,根據希羅多德聽到的說法,古夫統治的時間比現代學者普遍認同的更長,達五十年之久。光是鋪搬運道路和修建地下墓室就花了十年,建造地面上的金字塔又花了二十年,這還不包含前期的開採和搬運石塊等準備工程。


關於古夫金字塔的建造工法,希羅多德認為是用短木棍將石塊層層往上疊,使用的應該是我們現在所說的槓桿原理。聽起來是個可行的做法,但那些石塊之巨大,不少石塊的重量都是上噸重,那根「短棍」肯定要非常堅韌粗壯才足夠支撐石塊。另外,希羅多德不知道哪來的自信,十分確信金字塔是從頂部先完工,底部則是最後完成。


領先全球的神奇滑輪系統

2018 年,一支英法考古團隊原本只是想記錄並研究埃及哈特努布採石場(Hatnub)遺留的塗鴉文字,卻意外發現一處長期被忽視的遺跡,這可能是古埃及人使用另一項技術建造金字塔的證據。


哈特努布採石場的斜坡(Source: livescience)

考古學家們注意到,斜坡是由採石場向上延伸通往外部,乍看之下像是怪手行駛過留下的痕跡,這其實是古埃及人在斜坡兩側特地鑿出來的階梯,階梯上還留有可以立起柱子的孔洞痕。雖然歷經數千年的風化,目前現場已不見任何有機物遺存,但根據學者推測,立柱上可能還綁了繩索。當上方的工人使勁地拉著開採下來的巨石塊,下方的工人則可同時用木樁和繩索做出一種滑輪系統協助。如此連推帶拉,不僅能加快搬運的速度,甚至還能應用在陡坡搬運上,減少所需移動的距離。(延伸閱讀:斜坡‧滑輪‧金字塔


滑輪系統是一種由繩子和輪軸組成的簡易省力裝置,大家如果還記得,中學物理還曾考過計算怎麼樣的滑輪設計可以省多少力。據信希臘物理學家阿基米德也曾使用滑輪系統將一艘船拉到陸地上。不過他是西元前三世紀的人物,而這個採石場的歷史則可追溯至古王國時期,也就是比阿基米德更早兩千多年。這個新發現說明,原來這麼久以前,人類就已經知道這項技術。


希羅多德的槓桿說,再加上古老滑輪技術,雖然肯定還是需要大量的人力,但金字塔建造所需的時間,有可能比我們想像的更快。


水,淨化之外的關鍵功能

克服了高度,距離也是個問題。依據當前的了解,金字塔的石塊應該不是如希羅多德所聽聞,是用從西奈半島運來的石塊。因為對古埃及人來說,西奈半島珍貴的石材是漂亮的綠松石。古埃及人在經濟允許的情況下,對石材其實很挑剔,知道哪個礦場的什麼石材最好。例如前面提到的哈特努布採石場就是以一種被稱為埃及雪花石(Egyptian alabaster)的方解石而聞名。


目前相關研究均認為,金字塔的石灰岩應該來自圖拉(Tura),距離吉薩不算太遠,但墓室使用的堅硬花崗岩,可是從遙遠南方的亞斯文(Aswan)運送來的!儘管南北向的運行可靠尼羅河和與之相連的運河,但採石場通常位於偏僻的沙漠邊緣和山區,無論如何都要先橫跨沙漠才行。


一般相信古埃及人應該也是用木橇來搬運,不然珍貴的石塊在沙地上一路磨到目的地,不知道已經小了多少。但木橇在沙地上搬運重物,除了會有強大的摩擦力,還可能直接深陷其中,更加窒礙難行。然而,聰明的埃及人可能想到了解決方案,甚至還大方的畫成壁畫,但就像採石場的斜坡,粗心的現代人先前一直沒有意會過來。


Djehutihotep的墓室壁畫(Source: Wikipedia

這是 Djehutihotep 的墓室壁畫,他在中王國第十二王朝的官職相當於今日的省長或州長。畫中呈現一大群人正努力拉著木橇上的巨大法老雕像。顯然,埃及人的確是用人力來搬運這些龐然大物,並沒有借用其他大型動物的力量。但就在木橇上,雕像的前方有一個小人物正在執行一個關鍵任務:倒水。

 

埃及壁畫中,從瓶中將水倒在指定的人或物上,通常是一個淨化的儀式。埃及學家經常也是這麼解釋:法老乃是地上的神靈,雕像所經之路需要先淨化。這聽起來相當合理,然而,這個動作也可能具有實際幫助搬運的作用。 2014 年阿姆斯特丹大學的團隊發表了一項實驗成果,證實將沙地弄濕能更平順地在沙地上行進。


團隊人員在沙上灑水,並測量沙粒的固著度,發現當沙子達到一定的濕潤度時會形成「毛細管橋」(capillary bridges),即細小的水珠會把沙粒連結在一起。這些橋樑不僅能防止沙粒在拖拉的過程中大量堆積在木橇前端,還可以減半移動時使用的力氣,人力也就可以減半。然而,過猶不及,太多的水卻會適得其反,讓沙地更加窒礙難行。(延伸閱讀:金字塔石塊搬運之謎


埃及人是否找到正確的用水比例?這個做法是否在金字塔時代就已經存在?目前還沒有依據可以證實或否定,但以上的發現告訴我們,不需外星人或未來科技,只要運用基礎的物理原理,就能事半功倍。


是誰建造了金字塔?

若先排除外星人建造金字塔的可能性,墓室壁畫也顯示沒有動物加入,剩下的就只有人力。然而,這些人又是誰呢?


在許多影視作品中,這些從事大型建造工程的作業人員,通常被形塑成可憐的奴隸,在鞭笞之下沒日沒夜的工作──但這很顯然並非事實。在希羅多德聽來,縱使這項工作極辛苦費力,但他們不是血汗奴隸,是有輪班的工人。


1990 年,金字塔建築工的墓意外被發現。一個觀光客騎著馬,不小心被一塊泥磚絆倒,後來證實那是一道墓牆。墓主是 Ptah-shepsesu 夫妻,墓的建材有部分來自建造金字塔及神廟的廢材,墓本身也有建設墓室、前庭等,可見墓主屬於較高階的工匠或監督。在其附近有許多更小型的墓地,可能就是墓主手下工人的。

 
金字塔建築工的墓(Source: guardians

在一系列的考古挖掘中,考古學家清理出一打骨骸,還有保存下來的麵包和啤酒。他們沒有被製作成木乃伊,也沒有貴重物品陪葬,顯示社會地位和財力都不高。但在古埃及,造墓本身就是一種特權,絕對不是奴隸能夠享有的,推測可能是工人趁工作之餘,互相幫忙建造出來的。


王公貴族不僅在世時生活的場域與平民有所不同,死後下葬也有區隔,所以發展出墓城、帝王谷等區域。而建築工人大部分是平民,卻葬在離金字塔不遠處,可見法老對他們的重視。


此外,工人的骨骼透露出粗重工作導致的傷病,例如關節炎,但也有接受治療和修養癒合的痕跡。飲食方面,麵包啤酒顯然供應充足,還有餘裕能夠拿些放進墓中。儘管希羅多德記述工人採買的都是蔬菜,另也有證據指出這些工人每天吃掉農場送來的牛、羊等二十多頭,能有肉類蛋白質的補充,其實待遇不算差,而且認真工作還有機會像Ptah-shepsesu一樣晉升成為工頭。


這些工人實際參與了建築的勞動,但如此雄偉而精確的建築,還需要有人勞心,規劃出金字塔的整體結構。一般認為古夫的總理大臣赫米努(Hemiunu)是大金字塔的建築師,這絕對是一項驚人的成就,但他也是站在前人的肩膀上,修正錯誤而臻至完美。

 


金字塔建築形式的演進史

馬斯塔巴墓(Source: Wikipedia

在金字塔出現之前,埃及的傳統墓葬是一種現稱為「馬斯塔巴墓」(mastaba為阿拉伯語的石板凳,因為其形狀而得名)的形式。直到第三王朝的左賽爾(Djoser,又名Netjerikhet),墓葬的形式出現變化,開始建造這種外觀層層向上堆疊的墓,這是在古夫之前約一百多年的事。


之後又經過多次嘗試與演變,從左一的左賽爾階梯金字塔,到左二的美杜姆(Meidum)金字塔,原本也是階梯金字塔,後被改建成部分平滑的外觀;再到右二的代赫舒爾(Dashur/Dahshur)曲折金字塔(Bent Pyramid),邊角的斜度可能是為了減輕金字塔的重量所造成的壓力而更改,因而曲折,不是一直線;最後終於成功建造出令人驚嘆的真金字塔(real pyramid)。


從左至右是金字塔演變的階段(Source: ancient-egypt

墓葬形式的改變,可能標誌著信仰觀念的轉換,但讓這個意識型態的改換實體化的是階梯金字塔的建築師。金字塔中找到一個左賽爾(Djoser)法老雕像的基座,除了法老本人的名諱,還非常罕見地出現了另一個人名,他有一長串該如何翻譯現在還有些爭議的抬頭,但肯定是個一人之下、萬人之上的高官。


關於他,目前只有一些零星的當代資訊,也尚未找到或辨識出他的墓。他這個聰明的平凡人,後來成為埃及讀書人崇拜的對象,再變成書記官的守護神,最終甚至轉變成能夠回應生活疑難雜症,並解決醫病問題的醫神。在近代的影視作品中,這個名字變成一個強大而邪惡的祭司,這個人的名字就是──印和闐(Imhotep)。(延伸閱讀:古埃及的印和闐──從建築師到醫神


人類在時間的洪流中不斷推進歷史演變,我們現在看到的世界,大多是集體人類努力的成果。不過,有時候個人或少數人的才智,也可能讓歷史邁進一大步,而有重大的變化。上述的印和闐是其一,而他也很幸運地留下名字,其他想到利用槓桿、滑輪、水來減輕工作的人,雖然沒有留下任何紀錄,但是他們努力的成果也不該被忽略,數千年來人們嘆為觀止的金字塔就是因為有他們,才成為可能。

 

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作者 練習人
刊登日期 2021-08-03

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