Nghiên cứu khảo cổ học đã phá bỏ một số huyền thoại về việc xây dựng Kim tự tháp Ai Cập vĩ đại và khoa học thực nghiệm đã tham gia vào các nghiên cứu này. Làm thế nào, người Ai Cập cổ đại có thể xây dựng được Kim tự tháp, làm thế nào để di chuyển những tảng đá khổng lồ lên tới độ cao 138 mét?
Không có nhiều thông tin về triều đại của Pharaoh – Cheops hay Khufu, người trị vì vương quốc Ai Cập cổ đại vào thế kỷ 26 trước công nguyên, nhưng ông ấy được biết đến rộng rãi, vì đã để lại cho nhân loại 1 kỳ quan trong 7 kỳ quan của thế giới cổ đại còn tồn tại, Kim tự tháp rất cao, lên tới 138 mét và đồ sộ trong số trong các Kim tự tháp Ai Cập.
Đại kim tự tháp Giza – còn được gọi là Kim tự tháp Cheops – đã là chủ đề nghiên cứu trong nhiều thế kỷ. Quy mô khổng lồ của nó đã làm nảy sinh vô số giả thuyết về các phương pháp được sử dụng để chạm khắc các khối, di chuyển và xây dựng chúng.
Ngày nay, người ta biết rằng, đá granit được sử dụng trong các phần nội thất đến từ một mỏ đá ở Aswan, cách đó hơn 800 km, và nó được vận chuyển bằng tàu trên sông Nile, trong khi các khối đá vôi tạo nên phần lớn cấu trúc và lớp phủ được khai thác từ các mỏ đá gần công trình.
Trong những năm gần đây, nhiều nghiên cứu đã làm sáng tỏ một số chi tiết về việc tạo ra Kim tự tháp. Trong quá trình khai quật một cảng biển Đỏ cổ đại vào năm 2013, nhà Ai Cập học người Pháp Pierre Tallet đã tìm thấy một số giấy cói bao gồm nhật ký của Merer, một trong những người giám sát xây dựng kim tự tháp.
Vào năm 2014, nhà khoa học Mỹ Mark Lehner – người đứng đầu Hiệp hội nghiên cứu Ai Cập cổ đại (AERA), đã tìm thấy bên cạnh các kim tự tháp là tàn tích của một cảng từng được sử dụng để vận chuyển vật liệu qua ‘các kênh’ trên sông Nile.
Những phát hiện ở thành phố liên kết xác nhận rằng, những người lao động không phải là nô lệ, mà là những công nhân lành nghề và được ăn uống đầy đủ.
Cát ướt để giảm ma sát
Khi các khối đá đến cảng Giza, chúng phải được vận chuyển đến địa điểm và đặt xuống. Tất cả điều này không có bánh xe hoặc ròng rọc – lúc đó chưa được sử dụng. Chính ở đây, khoa học thực nghiệm đã cung cấp những manh mối hữu ích.
Khi vận chuyển một chiếc xe trượt tuyết có tải nặng, chỉ cần làm ẩm cát ở mức độ phù hợp là đủ để giảm ma sát và do đó giảm lực kéo, như đã được chứng minh vào năm 2014 bởi một nhóm các nhà vật lý do Daniel Bonn, từ Đại học Amsterdam, dẫn đầu.
Chính những người Ai Cập cổ đại đã cung cấp manh mối quan trọng cho Daniel Bonn: Một bức tranh trong lăng mộ của Djehutihotep, từ năm 1900 trước công nguyên, cho thấy một nhóm đàn ông đang kéo một bức tượng trên xe trượt tuyết, trong khi một người khác ở phía trước đổ nước lên cát.
Khi các nhà Ai Cập học nhìn thấy một cử chỉ nghi lễ, Bonn nhìn thấy một giải pháp thực tế. Các thí nghiệm của ông cho thấy rằng, chỉ cần một lượng nước thích hợp, từ 2 đến 5% thể tích của cát, sẽ hình thành các cầu mao dẫn giữa các hạt làm giảm hệ số ma sát.
“Hầu hết các nhà Ai Cập học mà tôi đã nói chuyện đều đồng ý với cách giải thích của chúng tôi”, Bonn nói với OpenMind.
“Đó dường như là một lời giải thích rất hợp lý về những gì được mô tả trong bức tranh lăng mộ, và cho đến nay mọi người đều đồng ý”. Nhà vật lý và các cộng tác viên của ông đã ‘tái hiện’ nghiên cứu ban đầu của họ với cát có thành phần tương tự như thành phần của sông Nile, chứa đất sét và phù sa, đã gián tiếp xác nhận những quan sát của họ.
Nhưng việc di chuyển không phải là trở ngại lớn duy nhất mà những người xây dựng Kim tự tháp phải đối mặt, các khối đá phải được nâng lên vị trí của chúng. Như nhà Ai Cập học Peter Der Manuelian, giám đốc Bảo tàng Semitic Harvard, nói với OpenMind, “hầu hết các học giả đều đồng ý rằng, có một hệ thống đường dốc để kéo các khối đá lên. Hướng, góc và vật liệu của chúng vẫn còn nhiều vấn đề và luôn có những lý thuyết mới (và thường là điên rồ)”.
Lehner đã đề xuất một đường dốc xoắn ốc nằm trên kim tự tháp, giống như một con đường đi lên núi, trong khi kiến trúc sư người Pháp Jean-Pierre Houdin cũng đã phát triển một mô hình đường dốc xoắn ốc.
Có lẽ những nghiên cứu vật lý mới về cấu trúc của Kim tự tháp vĩ đại có thể tiết lộ thêm manh mối cho câu hỏi này. Vào năm 2017, việc sử dụng kỹ thuật chụp ảnh muography, một kỹ thuật tương tự như chụp X quang, đã cho phép dự án ScanPyramids quốc tế phát hiện một bí ẩn. Theo nhà Ai Cập học, Kate Spence của Đại học Cambridge, vị trí và độ nghiêng của hố cho thấy, nó có thể là một đoạn đường dốc được sử dụng trong quá trình xây dựng.
Cấu trúc hình trụ để di chuyển các khối
Dù thiết kế của đường dốc là gì thì việc vượt qua những con dốc với tải nặng như vậy chắc hẳn là một nhiệm vụ khó khăn, mặc dù có lẽ nó sẽ bớt đi phần nào nếu người Ai Cập sử dụng hệ thống được mô tả vào năm 2014 bởi nhà vật lý đến từ Đại học Indiana State (Mỹ), Joseph West.
Các chuyển gia đã đề xuất khả năng sử dụng các cấu trúc bằng gỗ hình trụ cho phép các khối lăn, nhưng đề xuất của West, được sinh ra từ một dự án dành cho sinh viên của ông ấy, đơn giản hơn đáng kể. Nó bao gồm việc buộc 3 cột gỗ vào mỗi mặt của khối đá, biến phần hình vuông của nó thành một đa giác 12 cạnh. Bằng cách này, ngay cả một người cũng có thể lăn một khối nặng.
“Tôi nghĩ kết quả rất thú vị và hứa hẹn”, West nói với OpenMind. “Tôi nghĩ rằng, thử nghiệm, và trên quy mô lớn, là quan trọng trong lĩnh vực này”. Tuy nhiên, nhà vật lý lấy làm tiếc rằng, không phải lúc nào cũng dễ dàng tìm được nguồn tài trợ cho các dự án thử nghiệm quy mô lớn, để có thể làm sáng tỏ cách thức các nhà xây dựng cổ đại quản lý với những hạn chế của công nghệ thô sơ thời đó.
Một dự án quy mô lớn chính xác là dự án được thúc đẩy bởi gia đình Ward đến từ Leeds (vương quốc Anh). Được thành lập vào năm 2008, EarthPyramid dự định xây dựng trước năm 2025, tại một địa điểm chưa được xác định, một kim tự tháp cao 50 mét sẽ đóng vai trò là ‘phép thử’ thời gian trong 1.000 năm và việc xây dựng sẽ cho phép thử nghiệm các hệ thống như đoạn đường nối của Houdin và dodecagon của phương tây.
Có lẽ câu trả lời cho những bí ẩn của quá khứ thuộc về khoa học ngày nay.
Xem thêm
