研究性学习课题──金字塔之谜

研究性学习课题──金字塔之谜

研究性学习课题──金字塔之谜

古埃及在文明古国中，是历史最为悠久的一个。从公元前3150年完成统一立国，一直到公元前332年被古希腊征服，在长达三千年的历史中，古埃及人民创造了光辉灿烂的文化。其中最令人叹为观止的、成了古埃及象征的就是金字塔了，最大的金字塔（胡夫金字塔，也称作大金字塔）至今还是世界上最重的建筑物。散布在尼罗河下游西岸的金字塔，大约80座。它们是古代埃及法老(国王)的陵墓。埃及人叫它“庇里穆斯”(pyramids)意思足“高”。从四面望去，它都是上小下大的等腰三角形，很像中文“金”字，所以，人们就形象地叫它“金字塔”。

一、浩繁的工程

最大的金字塔是第四王朝法老胡夫的陵墓。它大约建造于公元前2700多年。塔高146.5米，相当于一座40层高的摩天大楼。塔基成正方形，每边长230.6米，占地约52900万平方米。大金字塔由大约230万块大小不等的石块砌成。最轻的石块1.5吨，平均重量约 2.5吨，总重量约684.8万吨。如果用载重7吨的卡车来装载，需要978286辆，如果把这些卡车一辆接一辆连接起来，总长度是6200公里，从我国的南方的海南岛到北面的漠河，或者从西方的帕米高原到东面的上海也摆不下。沿着长江的堤岸可以从上游的沱沱河摆到下游的吴淞口。

比大金字塔仅低3米的第二大金字塔是哈佛拉金字塔，塔旁还雄踞着一尊巨大的石雕----人面狮身像。据说：公元前2610年，埃及第四王朝的第三位法老哈佛拉，巡视了自己的快要竣工的陵墓，发现采石场还有一块弃臵的巨石，就命令石匠，按照自己的脸型雕刻了这座石像。

石像高22米，长75米，头戴“奈姆斯”皇冠，额刻“库伯拉”圣蛇浮雕，下巴还下垂着五米多长的胡须。威严而又神秘。 1798年，拿破仑占领埃及时，曾下令用重炮轰击人面狮身像，结果，狮身像岿然不动，只轰断了几根胡须，现在保存在英国博物馆里，拿破仑曾粗

略估算，如果把胡夫。哈佛拉.孟考夫拉三座相邻的金字塔的石块集中，可以砌成一道3米高，一米厚的石墙，把整个法国权圈围其起来。

这么多的石块从哪里采的呢？据考证：一般石料，可能是就近取材。而用于外层的11.5万块上等白石灰石，则取之于尼罗河东岸的穆卡塔姆采石场；内部墓室的花岗岩，则至之500英里外的阿斯旺。采石、运输、下河、上岸，不仅需要大批的石匠、建筑工人、运输工人、水手，而且需要一批相当规模的工程师、施工员和管理人员、一支有足够的镇压能力的军队，也是必不可少的。而且，他们要吃、要穿、要住、要消耗，这就又要有一支庞大的服务人员。当然，这不包括劳力较弱的老人、妇女和儿童，也不包括不劳而获的僧侣和贵族。据估计：支

持这样的建筑工程需要5000万人口的国力，而一般认为，公元前3000年左右全世界的总人口也不会超过2000万人。何况，已经发现的金字塔有80座之多，即使像希罗多德在《历史》中所说的，30年完成一座，总计也需2400年，埃及承受得了这样浩繁，这样长久的消耗吗？

二、运输之谜

最紧迫而又最现实的问题是运输问题。即使有足够的人力，也无法把这2.5吨到160吨的巨石运送到工地。用车载？用马拉？不行！那时的埃及没有马，也没有车。车和马是公元前16世纪，也就是建筑胡夫大金字塔以后1000年，才从国外引进的。有人认为是用撬板圆木棍运法。但是这种方法需要消耗大量的木材，而当时埃及的主要树木是棕榈，无论是数量，生长速度，还是木质硬度，都远远不能满足运输的需要，而进口木材几乎是不可能的。有人认为是水运法。1980年，埃及吉萨古迹督察长哈瓦斯进行岩心取样，挖到l00多英尺深时，发现了一个至少50公尺深的岩壁，这可能是埃及第四王朝时开凿的港口。后来，又有人还发现了连通港口的水道。但是，没有滑轮，没有绞车，没有足够先进的起重设备，让这样笨重的巨型石块，下坡、上船、起岸，比陆地撬运还难。何况，水面和沿岸至少有50英尺以上的落差!而尼罗河西岸的金字塔又非得尼罗河东岸的石料不可! 除了陆运、水运，

难道他们空运不成？这真是一个谜。法国的一位工业化学家，从化学和微观的角度对金字塔进行了研究，他认为，这些石块并不是浑然一体的，而是石灰、岩石、贝壳等物质的粘合物。因为使用的粘合剂有很强的凝固力。所以人们几乎无法分辨出它到底是天然石块，还是人工石块。这当然可以恰当地解决运输困难的问题。但是作为旁证，在石块中发现的2.5厘米长的人发，还嫌太少；而这种杰出的粘合剂，不仅在古籍中没有记载，而且，这位化学家用了现代化的手段，也还没有分析出来。因此，运输问题依然是一个不解之谜。

三、建筑之谜

据说：金字塔的设计师和建筑师，是历史上的第一个超越时代的天才伊姆〃荷太普。把一块巨大的凸形岩石平整成为52900平方米的塔基，是相当困难的，他们在没有水平仪，没有动力设备，没有现代化测量手段的情况下，完成了塔基的勘测和施工。它的四条底边相差不到20厘米，误差率不到千分之一;它的东南角和西北角的高度，相差仅l.27厘米，误差率不到万分之一，它的东西轴和南北铀的力位误差，也不超过5弧秒，他们没有“尺”，仅会用胳臂作丈量单位，叫做腕尺(300#腕尺约等于155公尺)，怎么能把塔建得这样精确？真叫人大惑不解!

为了确保金字塔万古长存设计者还不用一根木料，不用一颗铁钉，因为，木质易腐，铁质易生锈，都是坚固的隐患。石块与石块之间没有任何粘接物，然而却拼合得天衣无缝，甚至连最薄最薄的刀片也插不进去。

怎样把石块一层层垒上去，更是一个引人猜想的神秘课题有人说是运用一种木制船形工具，利用杠杆原理，将巨石逐步举高，一层一层垒砌而成。但是，能吊起几吨，几十吨，乃至l00多吨的支架、绳索从何而来？有人说是运用填沙法，沿着塔基填沙。沙围随着塔基升高，充当脚手架，塔成之后，清除沙子。现在，让我们来做一道数学题，埃及金字塔是一个下方上尖的方锥体，高l46米。塔基呈正方形，边长230米，问：它的体积是多少？如果在它的外围围上沙子，形成一个可以运送石块的斜坡，斜坡的角度为30或25度，那么，它的底边将

各是多少米？设：它们的高度也是146米，各需要多少方沙子？这样多的沙子从哪里来？而且，先填后毁运输量还要增加一倍。有人说是运用填盐法，方法同上，用后，只需用水将之溶解，无需搬走，但是，这么多的盐比沙子更不易得。何况，一扬暴雨，就会溶掉整个盐坡。有人认为是运用尼罗河泥砖砌成盘旋斜道，逐层上升，其结果与沙坡相近，只是，泥砖比沙子更不容易取得罢了。

塔北距地面13米处有一个入口，从公元9世纪开始，盗墓者、探险者、考察者接踵而来，然而，它的塔内结构仍然是个谜。塔内有迷宫一般的通道和墓室。墙壁光滑，饰有浮雕。通道有整齐的台阶，脉络一样地向墓室延伸，直到很深很深的地下。墓室另有通气孔通到塔外。据说死者的“灵魂”可以从这些小孔里自由出人。奇怪的是，这两条气孔，一条对准天龙座(永生)，一条对准猎户座(复活)。大概是灵魂飞升的处所。这样的墓室己发现三个，而考古学家认为，至少还有4个未被发现，这洋精巧的设计和构思，4000年前的古人能完成吗？金字塔建造之迷

金字塔（PYRAMIDS）是古文明的代表是一部特殊的历史，它记载着埃及的历史和传说。因其修建时期在五六十个世纪前不可能留下任何可信的文字记录，而它又在建筑学、数学、几何学、物理学等方面给后人留下了那么多神奇的、有趣的而又充满智慧的暗示，留下许多待解之迷。

现代工程师们深感迷惑的是这些金字塔是怎样建成的呢？在6000年前的劳动者是没有带轮子的运载器械来帮助他们运送如此沉重的石块的，这些石块重几吨到几十吨，他们只能借助于圆木段的滑行来艰难也移动石块。多年来，专家们认为劳动者都是被强迫来做工的奴隶。然而新的发现使他们相信劳动者并不是奴隶，他们是埃及的公民。在金字塔的一些石块上发现的标记为这种想法提供了证据。专家们认为这些标记是劳动者写明他们的工作以表示他们为建造金字塔而自豪的方式。这些标记是以古代象形文字书写的，它们是劳动者的人名。美国耶鲁大学和埃及考古学家在金字塔附近还发现了一座大建筑物的废虚。他们相信这里曾经是储藏食和烘烤面包的场所。他们认为这个地