Một phái đoàn nhà nghiên cứu Pháp và Anh mới đây phát hiện hệ thống vận chuyển các khối đá để xây dựng kim tự tháp thời kỳ triều đại Kheops. Sự phát hiện này cho phép các nhà khoa học giải nghĩa vì sao người Ai Cập cổ đại có thể vận chuyển những khối đá lớn bằng các thiết bị thô sơ lên vị trí cao như vậy.
Bạn đang xem: Vật liệu xây dựng kim tự tháp
Theo Le Figaro, nhóm các nhà khoa học từ Viện nghiên cứu Khảo cổ Phương Đông (Pháp) ở Cairo và Đại học Liverpool (Anh) đã phát hiện ra một hệ thống đường mà người Ai Cập cổ đại có thể đã sử dụng để vận chuyển đá xây dựng kim tự tháp. Tại một trong những mỏ đá gần Luxor, nơi người Ai Cập cổ đại khai thác đá Alabaster (một loại thạch cao được sử dụng để tạo ra tác phẩm điêu khắc, bát đĩa, những chiếc quách bằng đá, cũng như để ốp tường và lát sàn trong đền thờ), các nhà khảo cổ đã tìm thấy dấu vết của một đoạn đường dẫn có thể được sử dụng để vận chuyển các khối đá khổng lồ để xây kim tự tháp. Hệ thống bao gồm một đoạn đường nối trung tâm và sườn dốc với cầu thang và lỗ hổng ở hai bên. “Người Ai Cập có thể sử dụng các cọc gỗ quấn dây thừng chèn vào các lỗ hổng. Khối đá khổng lồ được cố định trên một chiếc xe giống như xe trượt tuyết bằng gỗ. Sau đó, các công nhân xây dựng kéo dây thừng và di chuyển các khối đá lên khỏi mỏ đá trên dốc khoảng 20 độ. Ước tính, con đường này có niên đại ít nhất là 4.500 năm”, nhà khoa học Yannis Gourdon nhận định.
    |
| Các kim tự tháp ở Ai Cập (ảnh: Getty) |
Sự phát hiện trên đã củng cố những giả thiết trước đây của các nhà khoa học về việc người Ai Cập cổ đại sử dụng các hệ thống vận chuyển những khối đá nặng hàng tấn trong quá trình xây dựng Quần thể kim tự tháp Giza. Quần thể này bao phủ một khu vực rộng 55.000m2, bao gồm Đại Kim tự tháp Giza (còn gọi là Kim tự tháp Kheops hay Kim tự tháp Khufu được vinh danh là một trong 7 kỳ quan thế giới cổ đại); Kim tự tháp Khafre (hay Kephren); Kim tự tháp Menkaure (hay Mykerinus), và một số công trình kim tự tháp cho vương phi và tượng nhân sư.
Trước đây, các nhà khoa học đã đưa ra ba kịch bản vận chuyển đá để xây dựng Đại Kim tự tháp Giza. Kịch bản thứ nhất là sử dụng hệ thống vận chuyển theo đường thẳng với độ nghiêng nhỏ có tỷ lệ từ 5 đến 10% và dài ít nhất một ki-lô-mét. Kịch bản thứ hai là một hệ thống đường dốc chạy xung quanh kim tự tháp (nhưng vẫn có những hạn chế kỹ thuật). Kịch bản cuối cùng là một hệ thống đường nằm bên trong Kim tự tháp. "Với sự khám phá trên, chúng tôi cho rằng, kịch bản thứ nhất đáng tin hơn cả”, ông Yannis Gourdon vui mừng nói. Tuy nhiên, ông Yannis Gourdon cũng không loại trừ khả năng khác do các nhà khảo cổ phát hiện những sườn dốc ở một số kim tự tháp khác.
Các nhà khoa học lâu nay vẫn dày công tìm kiếm câu trả lời cho những câu hỏi, làm thế nào trong thời kỳ cổ xưa ấy, không có sự hỗ trợ của máy móc, thiết bị hiện đại... con người lại có thể vận chuyển, chồng các khối đá để xây dựng các công trình vĩ đại như Kim tự tháp. Sau nhiều công sức tìm tòi, năm 2017, các nhà khảo cổ đã tìm thấy được một cuộn giấy da cổ, là nhật ký làm việc của một đốc công thời xưa tên Merer - người chịu trách nhiệm quản lý một tổ gồm 40 công nhân lành nghề. Văn bản cổ này đã tiết lộ ít nhiều cách thức vận chuyển vật liệu của người Ai Cập cổ đại để xây dựng Đại Kim tự tháp Giza. Đại Kim tự tháp Giza chính là lăng mộ của Khufu-vị pharaoh thứ 2 của triều đại thứ 4 (cai trị Ai Cập từ năm 2609 trước Công nguyên tới năm 2584 trước Công nguyên). Tháp có độ cao ấn tượng 146,6m và là tháp lớn nhất trong tất cả các kim tự tháp ở Ai Cập. Công trình vĩ đại này được xây dựng từ 2,3 triệu khối đá, mỗi khối đá nặng từ 2 đến 30 tấn, có khối đá nặng 50 tấn. Giza được xây dựng trong 20 năm, sử dụng đá vôi địa phương ở Tora và đá granite lấy từ miền nam Ai Cập.
Văn bản cổ được tìm thấy cho biết, hàng ngàn lao động đã vận chuyển 170.000 tấn đá vôi dọc theo sông Nile bằng những chiếc thuyền gỗ, được níu với nhau bằng dây thừng. Hình ảnh chụp 3D cũng cho thấy những thuyền gỗ được chằng rất chặt bằng dây thừng và giúp chúng chịu được trọng lượng hơn 2 tấn của các tảng đá. Đá granite trong kim tự tháp được đào từ Aswan, cách đó hơn 800km và đá vôi chuyển từ Tura, cách đó 15km. Để vận chuyển những khối đá lớn xây dựng kim tự tháp Giza, người Ai Cập cổ đại đã biết lợi dụng sức nước, lực đẩy của nước. Ngoài dùng thuyền gỗ, người xưa còn sử dụng da dê và dây thừng làm thành phao nâng kéo các khối đá.
Đây là tài liệu trực tiếp đầu tiên nói về cách thức xây dựng kim tự tháp Giza. Nhà khảo cổ Mark Lehner cho biết, hiện các nhà nghiên cứu đã cho vẽ lại sơ đồ kênh đào và đây chính là hệ thống quan trọng nhất giúp đưa đá tới chân cao nguyên Giza.
Một trong những bí ẩn lớn nhất thuộc lịch sử con người khoa học chưa bẻ khóa được là bí quyết tạo ra kim tự tháp Ai Cập. Dưới đây là một số giả thuyết được xem là hợp lý nhất và đáng tin cậy nhất.Tổng quan về kim tự tháp
Ai Cập Theo Bách khoa thư mở, tính đến năm 2008 có tất cả 138 kim tự tháp đã được khám phá ở Ai Cập. Đây là các công trình cổ đại hình chóp bằng đá, đóng vai trò là lăng mộ cho các Pharaon và hoàng hậu trong hai thời kỳ Cổ vương quốc và Trung vương quốc. Kim tự tháp Ai Cập đầu tiên được biết đến nằm ở Saqqara, phía Tây Bắc Memphis.
Trong số đó, kim tự tháp Djoser là lâu đời nhất, được xây dựng vào khoảng từ năm 2630 đến năm 2611 trước Công nguyên ở Vương triều thứ ba. Kim tự tháp này cũng như khu phức hợp xung quanh do kiến trúc sư Imhotep thiết kế và được xây dựng bằng đá nguyên khối cổ nhất thế giới. Số lượng nhân công để xây các kim tự tháp được ước tính vào khoảng từ vài nghìn, 20.000-100.000 người.
Quần thể các đại kim tự tháp Ai Cập nhìn từ phía Nam.
Những kim tự tháp Ai Cập nổi tiếng nhất nằm ở Giza, ngoại ô Cairo. Kim tự tháp Khufu ở Giza được xem là kim tự tháp Ai Cập lớn nhất và là kỳ quan thế giới cổ đại duy nhất còn tồn tại. Mặc dù được công nhận là các công trình mai táng, có nhiều ý kiến bất đồng về những nguyên lý thần học cụ thể đã dẫn đến việc xây dựng chúng.
Người Ai Cập tin rằng vùng tối trên bầu trời về đêm, nơi tất cả các ngôi sao có vẻ như đều xoay quanh, chính là cánh cổng lên thiên đường.
Một trong những lối đi hẹp bắt nguồn từ buồng mai táng hướng thẳng tới trung tâm vùng tối này. Điều này cho thấy kim tự tháp có thể đã được thiết kế để đưa linh hồn vị pharaon đã khuất lên nơi ở của các vị thần. Tất cả các kim tự tháp Ai Cập đều được xây trên tả ngạn sông Nile, nơi mặt trời lặn và được xem là có liên quan tới thế giới của người chết trong thần thoại Ai Cập.
Giả thiết xây dựng tháp hợp lý nhất, đáng tin nhất
• Nguyên thủy kim tự tháp là một ngọn đồi
Một trong những giải thích thú vị, kỳ lạ song lại có thể tin được cho rằng vị trí khởi đầu của các kim tự tháp là mô đất hay ngọn đồi tự nhiên, sau đó những tảng đá khổng lồ được đặt lên theo chiều từ trên xuống chứ không phải từ dưới lên.
Theo Herodotus, kim tự tháp nguyên thủy là một ngọn đồi.
Giả thiết này lần đầu được đề cập trong một bài báo năm 1884 trên tờ Fort Wayne Journal-Gazette (Mỹ), phục vụ cho một hội thảo của các nhà khoa học. Có lẽ đây là giả thiết xuất phát từ quan điểm của Herodotus đưa ra trước đó và được nhiều người xem là có lý mặc dù nó xuất phát từ trí tưởng tượng. Herodotus là sử gia Hy Lạp nổi tiếng vào thế kỷ 5 trước Công nguyên.
• Sử dụng các loại máy móc, cần cẩu cổ đại
Giả thiết tiếp theo được xem là có cơ sở, đó là việc sử dụng các loại máy móc, cần cẩu cổ đại, giống như công việc xây dựng một tòa nhà hiện đại, phải sử dụng cần cẩu để nâng để vận chuyển những vật liệu nặng. Các kim tự tháp đầu tiên có dạng bậc thang với bề mặt phẳng lớn nên các loại cần cẩu hạng nặng có thể đã được sử dụng.
Có thể các loại máy móc, cần cẩu cổ đã được sử dụng để xây kim tự tháp bậc thang với bề mặt phẳng lớn.
Chắc chắn, các nền văn hóa cổ đại nhận thức được vai trò của đòn bẩy và hệ thống ròng rọc nên họ có thể đã sử dụng những dụng cụ tương tự cho việc xây dựng các kim tự tháp đầu tiên. Tuy nhiên, cần cẩu có thể không thể áp dụng cho những kim tự tháp có bề mặt nhỏ. Đây chỉ là những giả thiết dựa trên khoa học xây dựng hiện đại, còn đối với cách xây dựng các kim tự tháp hình học ở Giza lại chứa đựng nhiều điều bí ẩn mà khoa học hiện đại vẫn chưa hiểu hết.
Xem thêm: Cách làm đồ chơi từ vật liệu tái chế, ý tưởng sáng tạo đồ dùng đồ chơi từ chai nhựa
• Làm phẳng, đánh bóng đá bằng tay
Một trong những công việc khó khăn nhất liên quan đến xây dựng kim tự tháp mà người Ai Cập đã làm là cắt gọt những tảng đá khổng lồ với độ chính xác cao để xếp chúng gần như sát lại với nhau mà không cần chất kết dính. Làm thế nào mà người Ai Cập đạt được sự hoàn hảo đến như vậy bởi ngày nay như lưỡi cắt kim cương mạnh nhất cũng khó đạt được trình độ này.
Với những gì có trong tay, người Ai Cập cổ đại đã làm được điều này bằng cách làm mịn hai mặt tảng đá thủ công nhờ dây thừng. Dây thừng đóng vai trò giống như bọt thủy, nếu mặt đá gồ ghề tiếp xúc với dây thừng bôi đất đỏ thì những chỗ lồi sẽ được đánh dấu và đánh bóng tiếp.
Nghệ thuật đánh bóng đá giúp người Ai Cập cổ tạo ra những kim tự tháp vững chắc, đồ sộ và mang tính nghệ thuật cao.
Về cách vận chuyển những khối đá khổng lồ này, người Ai Cập đã xây dựng những đoạn đường dốc. Đây chính là hệ thống đường dẫn đặc biệt, bao gồm một đoạn đường nối trung tâm, hai bên sườn dốc có nhiều lỗ hổng.
Một chiếc xe giống như xe trượt tuyết được dùng để đặt khối đá đưa ra khỏi mỏ, lỗ hổng được dùng để cắm vật chặn. Hệ thống dây thừng gắn liền với chiếc xe trượt tuyết đóng vai trò quan trọng giúp giảm tải, phân tán lực cho người kéo khiến nó dễ dàng hơn khi kéo lên dốc.
Cũng có giả cho rằng những khối đá khổng lồ đã được di chuyển trên những đống cát ướt để dễ kéo kéo đi, nhất là những khối đá nặng tới hàng chục tấn. Đó là vận chuyển đá từ mỏ ra còn, vận chuyển đá đã gia công để lắp dựng, người Aio Cập cổ đại lại dùng tới một đoạn đường dốc dích dắc dài tới 1 dặm (1,6km), dốc 7 độ tính từ kim tự thá, nó được dùng suốt quá trình xây dựng tháp.
Sở dĩ có cấu trúc ngoằn ngoèo như vậy là do độ cao của kim tự tháp. Cuối cùng, các khối đá mài nhẵn bề mặt được xếp chồng lên nhau lên tới độ cao hàng trăm mét, độ khít hoàn hảo đến nỗi một sợi tóc hay một tờ giấy mỏng cũng khó có thể lọt qua khe đá được.
Quần thể kim tự tháp Ai Cập, điểm đến du lịch hấp dẫn.
• Sử dụng bê tông đá vôi Một trong những bí quyết hợp lý để giúp các khối đá khổng lồ nhẵn mặt kết dính với nhau là việc dùng bê tông đá vôi lỏng. Có nhiều người ủng hộ lý thuyết này, trong đó có nhà Ai Cập học Jean-Philippe Lauer. Qua nghiên cứu, Lauer đã phát hiện thấy bọt khí trên bề mặt của các phiến đá, nó bị kẹt bên trong bê tông lỏng. Theo Tạp chí của Hiệp hội gốm Mỹ (JACS), các yếu tố tìm thấy bên trong các khối đá cho thấy quá trình kết dính và tạo bọt diễn ra rất nhanh.
• Lý thuyết dùng trục nước Ngày nay khoa học đang tìm câu trả lời vì sao người Ai Cập cổ đại lại xây dựng một đường dẫn nước dài dưới lòng đất từ một nguồn nước có sẵn trong khoảng cách hợp lý từ mỏ đá và sau đó sử dụng trục nước (Water shaft) để làm nổi những viên đá lên.
Giả thuyết này cho rằng đường dẫn nước đã được sử dụng để vận chuyển đá nguyên liệu và đá gia công để xây dựng tháp. Sau khi một viên đá được cắt chính xác, các mảnh vật liệu nổi nhẹ được gắn vào đá. Theo cách này, tảng đá sẽ nổi lên, đồng thời bề mặt của nó sẽ được bảo vệ va đập khi vận chuyển.
Giả thuyết dùng trục nước để xây dựng kim tự tháp đang là giả thiết gây tranh cãi.
Có một số bằng chứng cho thấy, những trục nước này đã được sử dụng để hỗ trợ các công trình xây dựng ở nhiều nơi trên thế giới như các kênh đào đã được sử dụng để xây dựng Angkor Wat ở Campuchia. Tuy nhiên, nếu xây dựng một con kênh như vậy để xây dựng Đại Kim tự tháp Giza thì nó phải dài 10km từ sông Nile đến Giza. Cứ cho giải thiết này là đúng, thì vẫn không giải thích được một số chi tiết khác, như các khối đá được sử dụng để xây dựng Phòng Hoàng Đế.
Giả thiết dùng đường dốc bên trong để xây dựng kim tự tháp của Jean-Pierre Houdin.
• Giả thiết của Jean-Pierre Houdin
Có tên Internal Ramp Theory (Giả thiết dùng đường dốc bên trong) của một kiến trúc sư người Pháp tên Jean-Pierre Houdin. Từ những năm 1990, Jean-Pierre Houdin đã dành toàn bộ thời gian để nghiên cứu Đại Kim tự tháp Gaza và hoàn thành bản thiết kế lý thuyết xây dựng kim tự tháp.
Theo Houdin, Đại Kim tự tháp được xây dựng với việc sử dụng hai đường dốc xoắn riêng biệt. Đầu tiên là một đường dốc xoắn bên ngoài độ dốc tăng khoảng 30% và đường thứ hai, là đường dốc xoắn dùng riêng để kéo những viên đá nặng đưa lên đỉnh, dốc 7 độ và có cả các góc mở để xoay đá và cũng là nơi cần cẩu có thể đã được sử dụng.
Ngoài đoạn đường nối nội bộ, Houdin còn giải thích cách người Ai Cập cổ đại xây dựng Phòng Hoàng Đế và Phòng trưng bày lớn. Các khối đá granit khổng lồ phía trên Phòng Hoàng Đề đã được kéo lên qua Phòng trưng bày lớn bằng hệ thống ròng rọc dài.
Có nhiều bằng chứng ủng hộ lý thuyết của Jean-Pierre Houdin, chẳng hạn như các lỗ đã được dùng để chèn đá để hỗ trợ hệ thống ròng rọc vì vậy giả thiết của Houdin có nhiều điểm đáng tin cậy. Ngày nay nhờ công nghệ kỹ thuật số, người ta có thể kiểm chứng giả thiết này và cho rằng bản thiết kế dùng đường dốc bên trong của Houdin có cơ sở toán học, nhất là các đoạn nối bên trong là hợp lý.
Điều đáng ngạc nhiên nhất là sự tồn tại thực sự của một đoạn đường dốc bên trong nhờ kỹ thuật quét mật độ thấp kim tự tháp, nó hiện khá rõ hình ảnh đường xoắn ốc. Cho đến nay, giả thiết của Houdin được xem là hợp lý nhất về cách thức xây dựng kim tự tháp của người Ai Cập cổ đại.
