用现代高科技手段验证古建筑的建造技术,古建筑遗迹到底有哪些秘密文明?然而验证的结果却让人大吃一惊,现代人的智力未必是万能的。

金字塔

知名建筑设计大师史蒂夫.伯罗斯对各式各样的建筑极为痴迷。他最成功的设计杰作包括北京的鸟巢体育场、曼彻斯特的阿提哈德体育场和慕尼黑的安联球场等著名地标建筑。

史蒂夫还痴迷于对一些著名古建筑的研究。他邀请了美国阿肯色大学空间技术中心的马尔科姆.威廉森和卡特琳·史蒂文斯两位世界著名科学家组成团队,对古埃及金字塔进行研究。探秘,利用最先进的3D激光扫描技术,对金字塔进行深度扫描解剖,试图揭开古埃及金字塔建造之谜。

三维激光扫描技术利用脉冲和相位差原理,瞬间测量空间和建筑结构的三维坐标值。对于一些复杂多变的不规则场景,可以获得数十亿个测量结果,形成空间点云。数据,计算机可以快速无误地生成可视化的3D模型。

三维激光扫描仪

史蒂夫团队将使用三维激光扫描仪对整个金字塔内外进行测量和扫描,并用电脑制作三维透明视觉图像,揭开金字塔的秘密古埃及金字塔的设计和建造。

古埃及文明诞生于5000年前的非洲尼罗河下游河岸。它是世界上最神秘的文明之一。著名的胡夫金字塔代表了古埃及文明最完美的建筑杰作。它也代表了古埃及文明建筑技术的最高水平,是世界古建筑史上的一个奇迹。

考古学家认为,在建造金字塔之前的100年,古埃及人的建造技术还仅仅停留在用土砖建造简易陵墓(mastaba)的水平。让建造技术突飞猛进,进入神一般建造大型金字塔的关卡阶段。就算是用现在的高科技手段建造出来,也是个大问题。真的是外星文明协助的结果吗?

Mastaba

左塞尔阶梯金字塔

为了解开这个谜团,史蒂夫团队决定从最古老的左塞尔法老金字塔(SteppedPyramid)入手。左塞尔法老金字塔是古埃及第一座金字塔,也是世界上最古老的石制建筑。它位于埃及西南27公里的萨拉卡(SAQQARA)。塔因形似六级阶梯而得名。基地高60米,南北长约140米,东西长约120米。它建于公元前2630年左右。这是一座为法老左塞尔建造的陵墓。塔内的通道和密室错综复杂,犹如迷宫一般。

阶梯金字塔

史蒂夫团队首先开始在Djoser金字塔上工作是有原因的。它从成为一把钥匙开始。不要简单的认为金字塔是古埃及人随意加石头建造的。这其实是一个复杂的施工过程。没有庞大的建设计划,不可能完成这样的杰作。这确实是一个非常巨大的挑战。从石头到泥土,这显然是一个庞大的数字,体现了古埃及人智慧的结晶。仅仅从设计层面进行论证,就足以让现代工程师和专家汗颜。

金字塔的建造需要成千上万的劳动力和大量的设计监督人员。他们需要信息交流和施工方案,巨大的后勤支持,即资金和物质支持,高超成熟的设计理念来引导和转化为施工技术,此外,还需要那种开天辟地的野心来完成施工使命。

法老Dzoser

对于金字塔建造团队的组织与协调,古埃及历史学家克里斯·诺顿认为,古埃及人开始建造金字塔,意味着他们见证了他们社会高度等级化的开始,最高等级的统治者法老集中所有资源并控制它们。自上而下,所有人都必须认同法老最高统治者的决定和计划,并为行动付出和实施,并让其在权力剥削和精神信仰的影响下完成。这个宏伟的建设计划。每座金字塔内都有一座法老墓,法老的遗体(木乃伊)就安放在金字塔的墓内。按照古埃及人的信仰,国王死后遗体保存完好,有利于来世投胎,因此国王不遗余力地付出了巨大的代价。自己建造金字塔墓。

史蒂夫团队用3D激光扫描仪从里到外扫描阶梯式金字塔,然后将数据发送到电脑,电脑利用强大的计算能力对数据进行分析,绘制出全新的3D可视化数据模型。数据模型不仅可以进行360度任意角度的旋转可视化,还可以对内部的复杂结构进行分析和建模,实现数据检查和检索的内外透视效果。

阶梯金字塔

史蒂夫参考金字塔数据模型进行分析,想从中看出金字塔的建造和设计中存在着哪些神秘线索。通过数据模型搜索,史蒂夫发现了阶梯金字塔的建造特点,他分析道塞尔金字塔的最底层(地基)是一个简单的马斯塔巴结构,而左塞尔法老之前的陵墓都是低矮的,平顶结构,建筑体积很小,法老的尸体以土葬的形式安葬。左赛法老不满足于现状,他有足够的资源基础作为后盾,他要求加高马斯塔巴格,并使用石头作为建筑材料。

在施工过程中,工程师发现如果要继续往更高的地方建造,就不得不面对承受巨大重力的现实。为了将巨大的重力分散到地基上,他不得不加大地基面积。每一层逐渐缩小建筑面积,直到顶层形成最小的建筑规模,使金字塔巨大的重力巧妙地分布到底层地基上。最终,金字塔采用6级阶梯式建造结构,完成了左塞尔法老的建造计划。

激光扫描建模

如果说阶梯式金字塔仅凭外观能为史蒂夫提供有限的信息,那么几乎所有的秘密都在于金字塔的内部结构。史蒂夫从数据模型中可以看出,墓室建在金字塔地下,通过隧道与地面相连。金字塔在地面以上的部分是一个坚固的整体,所有的重力都均匀地分配到地面,而地下墓室则不需要承受整个金字塔给与的压力,只承受极小的一部分的压力,所以它在安全和不受影响的范围内。

从内部建筑结构可以看出,古埃及工程师在建造第一座金字塔时就已经了解了简单的力学原理,但他们并没有把陵墓建在金字塔的地上,至少因为他们没有当时掌握了解决办法。承重的问题,或者还没有成熟的设计方案。也就是说,第一座金字塔没有建造经验可寻。他们可能一直在摸着石头过河摸索经验,但最终还是成功了。由此可见,当时古埃及人的智慧还是很高的。从第一座金字塔到最完美的胡夫金字塔,这一时期的建造技术不断积累,向着完美进化。从这点来说并不难理解得到地外文明协助的可能性几乎是不可能的。

倒塌的金字塔

梅杜姆金字塔(倒塌的金字塔)

在开罗以南80公里的梅杜姆(MEIDUM)有一座倒塌的金字塔,与其他金字塔截然不同。倒塌的金字塔由伟大的战士法老斯尼夫鲁于公元前2575年左右建造。

倒塌金字塔主体分两期工程。第一阶段是建造阶梯金字塔,即主核。第二阶段施工是在核心筒的基础上增加外部建筑部分。不幸的是,外壳部分的构建失败了。结尾。斯尼夫鲁法老对阶梯金字塔的外观并不满意。他要求以阶梯金字塔为内核,在外层加上光洁光滑的外壳,使金字塔呈现光滑的三角坡度。但在施工过程中,由于内核倾斜角度过大,外壳附着力不足,导致部分外围建筑倒塌,故称倒塌金字塔。

法老斯尼夫鲁

史蒂夫团队对倒塌的金字塔进行了全面的激光扫描。史蒂夫通过分析数据模型,找出其中隐藏的秘密线索。显然他发现了古埃及人的所作所为。致命错误。他指出,古埃及人已经知道使用剪切键的原理。金字塔的侧面有明显的剪切粘合区。他们尝试使用剪切粘合带与外部建筑材料连接,以增加附着力并加固外壳。遗憾的是,由于内芯主体面积不足,倾斜角度过大,导致外部建筑材料脱落,只剩下上部的建筑结构主体。

从外观上看,古埃及人的建筑设计思想发生了变化,试图改造为一个庞大而完美的结构,但在设计和施工中出现了致命的失误,导致了施工方案的失败,但一个事情可以解释技术的巨大进步。与以前的阶梯金字塔相比,内墓的建造技术是否有了很大的提高?

倒塌的金字塔

激光扫描结果显示,法老陵墓被巧妙地建造在金字塔主体内,塔内陵墓的空间结构呈三角形状态。根据“叠”的原理,将石头叠加在顶部,形成一个三角形的墓穴结构,巧妙地将金字塔的重力分散到墓穴外部,直达地面。仅从这一点,就可以说明古埃及人开始掌握重力控制技术的原理。与以往的金字塔相比,这无疑是一项巨大的技术进步,但与胡夫金字塔的经典外观相比,还有很长的路要走。去。

CurvedPyramid

CurvedPyramid

CurvedPyramid位于开罗以南40公里的DAHSHUR。在塔身中部49.7米处,角度变成了比较平缓的43度。塔的侧面自下而上呈弧形,故称曲金字塔。弯曲的金字塔建于公元前2560年。这是斯尼夫鲁建造的第二座金字塔。比倒塌的金字塔晚了15年。它是一个外观光滑的金字塔。

关于弯曲金字塔的成因,专家学者提出了两种看法。一是在施工过程中,发现以54度角加石块会超过预定高度,会超过200米的高度。如果不改变角度,降低高度,将无法承受重力,发生倒塌事故,所以施工到一半就收缩了上角,以减少建筑物的体积。

弧形金字塔

另一种观点是,它最初设计成弧形,从上到下一次完成,不存在施工失误的问题。

史蒂夫也认为,第一种观点符合他的预期和看法。他认为,金字塔内部的石头切割粗糙,大小不一,石缝非常不均匀。当它建造到一定高度时,发现了数百万吨的石头。由于重力导致石头位移,建造者不得不中途采取补救措施,以更小更轻的方式盖住上部,以便在合理的范围内减轻重量,尽快完成工程,所以弯曲的形状出现了。

这两种理论到底谁对谁错,很快就会在史蒂夫的高科技仪器下揭晓。史蒂夫将揭秘古埃及人建造弯曲金字塔的原因,同时验证自己的结论是否正确。

激光扫描建模

然而,扫描结果却出乎史蒂夫的意料。他原本以为金字塔外层光滑的表面会凹进去。在施工过程中,由于巨大的重力超过设计之初的预算,下沉塔在重力作用下发生位移变形,上部形状被迫改变。但实际上,史蒂夫扫视了四个侧面后发现,侧面光滑的石头并没有凹进去,反而出现了正常范围的凸起。建筑物在重力作用下适度拉伸和扩展表面是正常的,这说明建造者在施工过程中没有遇到意外的麻烦,被迫采取了补救措施,也就是说,弯曲的形状是设计的初衷,而不是由于设计失误而采取补救措施的结果,但它是一个巨大的成功。.

激光扫描建模

来看看金字塔内部的建造技术有没有什么大的进步?史蒂夫进入陵墓,发现古埃及人的建造技术发生了重大飞跃,法老陵墓的空间发生了翻天覆地的变化。陵墓建在一个三角形空间内,高16米,近700立方米。陵墓之大,可见建造者的野心远超想象。古埃及人已经掌握了建造更大空间的技术,并且具备了建筑工程所需的力学知识。弯曲的金字塔体积超过100万立方米,内部墓室空间从几十立方米扩大到700立方米。可见,这15年从倒塌金字塔到弯曲金字塔的技术进步是多么的巨大。

经典胡夫金字塔(吉萨金字塔)

胡夫金字塔被誉为世界七大历史奇迹之一,至今仍是世界历史上最神秘的建筑之一。

胡夫金字塔

胡夫金字塔完成于公元前2550年左右,历时20年建成。它是由古埃及第四王朝的第二个法老胡夫建造的。胡夫金字塔呈金字塔形结构,四边均为方形,四边均为三角形。形似汉字“金”,故称金字塔。

胡夫金字塔现高136.5米,底座长230米,四个角51度52分,四个三角形的面积为高度的平方。塔身共有230万多块巨石,体积约260万立方米,平均每块巨石重2.5吨,最大的石头近160吨。塔身采用层层叠石的原理,逐层增减。石头交错形成阶梯墙,直到顶部形成尖锥。外层宝石打磨光滑,切割工整。街区风化严重,但当初建成时的状态可想而知。

胡夫

胡夫金字塔的四个面分别对应郑东、郑西、郑北、郑南四个方向。线条和角度的误差几乎为零。塔身顶部四条对角线的交点,恰好是金字塔的正中心,地球子午线经过的地方。陵墓位于金字塔主体的中部。它分为三个小墓和一个主墓(法老墓)。法老胡夫的陵墓在古代曾被盗墓者洗劫一空,至今金字塔内仍未找到遗体。

胡夫金字塔的建造,一直到现在都存在争议。在当时生产力低下的奴隶制社会,建设者是如何开采这些天文数字的石料并将其运送到目的地的?而这些巨石又是如何一块一块堆积到百多米高的呢?又如何完美运用天文学的数学原理和知识,设计建造出一部举世瞩目的作品?古希腊数学家亚里士多德认为,金字塔的建造至少需要10万劳动力和20年的建设,共耗费了7.3亿多个工时。显而易见,它是古埃及人最完美的建筑杰作。

胡夫金字塔的减压舱模型

为了检验胡夫金字塔的完美程度,需要扫描它的细节,从每一层石头的缝隙开始,到它的每一个侧面和角落,激光扫描仪生成的数据模型如此完美,让史蒂夫团队惊呼。史蒂夫将金字塔每一层的裂缝都找了回来,并将它们连成一条水平直线。高差只有3厘米,对于基长230米的大尺度来说,微不足道。接缝高度不超过3厘米。四个斜边和四个角的尺寸误差接近于0。将数据模型旋转到顶部俯视状态。四个斜边的对角线完全重合,误差等于0。数据模型生成的数据令人难以置信。这样的建筑杰作,堪称杰作中的杰作,简直是难以想象,所以也就不难理解为什么很多人对金字塔的建造抱有诸多疑惑了。

堆叠技术原理

金字塔精密的外部结构无论从哪个角度看都是完美的。史蒂夫认为,建造过程中最困难的事情就是准确地在顶部与四个边形成一个点。顶部的点恰好是四角金字塔的最中心点。这个数字是如此的精确和完美,以至于让人以为它根本就不是人类制造的。那么内部结构是否和外部对比一样惊艳呢?

主墓全部由红色花岗岩砌成。陵墓的体积相当于一座二层别墅的大小。顶部采用平顶承重结构。用数十块重约50吨的横石作为主要承重体。整个陵墓显得宽敞。庄严的法老石棺位于墓室的一侧。史蒂夫认为,在不到一百年前的金字塔建造过程中,胡夫金字塔的建造采用了所有最成熟、最先进的技术,所有的设计和建造技术成果都在这座建筑中开花结果。与早期的墓室相比,采用倾斜收敛的顶部形成三角形空间的设计思路有所不同。平屋顶必须承受巨大的承重能力。显然,古埃及人对机械知识和设计思想的掌握已经相当成熟。.

激光扫描模型

为揭开胡夫金字塔内部墓葬结构之谜及墓室克服重力的关键因素,史蒂夫团队对内部墓室进行了激光扫描,发现不可思议的结果。古埃及人在法老墓上方设计了三个小墓室(减压室),上面的一个采用了三角形空间减压结构的“叠加”技术,下面两个减压室仍然采用平屋顶,这样,上面的重力全部主墓由上方的三个减压室导流至墓室两侧的墙壁并传导至地面,尤其是顶层减压室的减压作用最为关键。巨大的压力化解了分流。减压室技术的出现,代表着古埃及工程设计能力的巨大提升,也是墓葬结构超越以往的技术体现。

吉萨三座金字塔的排列和走向是古埃及人刻意规划的。三座塔的东南角都指向众神的发源地赫利奥波利斯古城,并排成一条直线,寓意指向他们的太阳神拉,在三座金字塔(胡夫金字塔、哈夫拉金字塔)中金字塔,和门卡拉金字塔),胡夫金字塔是迄今为止最大和相对最完整的金字塔。

激光扫描模型

通过现在高科技手段的验证,让世人看到古埃及人的工程和建筑技术,从中我们可以看到人类文明的智慧超过五千年前,的确是无与伦比。金字塔之所以为世人所知,被视为世界奇迹之一,是因为建造它仍然是一个巨大的挑战,这也是为什么那么多人为之着迷的原因。