За строежа на пирамидата на Джосер древните египтяни са използвали специален хидравличен асансьор според ново изследване на екип френски архитекти и египтолози.

Египетските пирамиди са обвити с мистерия и неразгадани загадки: как точно древните египтяни са издигали своите монументални паметници, как са доставяли блокове за изграждането им и как са ги повдигали?

Поради липсата на автентични източници за работата на архитектите на пирамидите, в момента няма потвърден изчерпателен модел за метода, използван при изграждането на пирамидите.

Пирамидите са построени преди изобретяването на прости механични устройства. Строителите от онова време все още не са използвали железни инструменти, което означава, че за хората е било доста трудно да изрязват блоковете и да им придават форма, а също и да ги транспортират до мястото на строежа.

И все пак пирамидите са построени и повече от четири хилядолетия стоят непоклатимо.

Изглед към комплекса в Сакара. Кредит: World History Encyclopedia (CC BY-SA 4.0)

Как египтяните са построили своите пирамиди и са доставили огромните блокове? Според една хипотеза, която се поддържа от много египтолози, блоговете са изрязвани от варовик в близка кариера, пренасяни са на барджи по реката, чийто ръкави са минавали по онова време близо до строителната площадка и са издигани с помощта на специални платформи на кръгли търкалящи се трупи и върху поредица от насипни рампи.

Според някои изследователи пирамидата на Джосер в Сакара е изградена също по тази технология. Тя е най-старата оцеляла пирамида, известна още като Стъпаловидната пирамида, построена като последно място за почивка на Джосер, първият или вторият фараон от 3-та династия на Египет (2670–2650 г. пр. н. е.) през периода на Старото царство. Пирамидата се издига от платото Сакара на шест стъпала на височина от около 60 до 62 метра, служейки като център на огромен погребален комплекс.

По време на изграждането ѝ древноегипетският архитект Имхотеп използва две иновации: стъпаловидна форма и нов строителен материал - камък, който заменя изсушените на слънце тухли, използвани преди това за фараонските гробници.

Екип от архитекти и египтолози от Франция, ръководен от Ксавие Ландро (Xavier Landreau) от частния Политехнически институт в Париж, решава да проучи по-детайлно технологията на изграждане на пирамидата на Джосер. Резултатите от изследването са публикувани в списание PLOS One.

Изследването започва с цялостен анализ на хидроложката мрежа на Сакара. Авторите идентифицират, че мястото на пирамидата е било стратегически разположено във вододелен басейн на запад от известната структура Гиср ел Мудир. Този басейн, който се простира върху площ от приблизително 15 км², може да е бил свързан с по-голям басейн от около 400 км², който някога е бил част от река Бахр Бела Ма, приток на Нил, известен като Уади Тафлах.

Надлъжен разрез на предложената хидравлична конструктивна система. Кредит: X. Landreau et al.

Проучването на водосборните области в близост до пирамидата показва, че районът пред каменната стена Гиср ел Мудир с размери около 650 на 350 метра има характеристики на язовир-утайник - водохранилище за улавяне на седименти и вода. Според анализа Уади Абусир може да е захранвал ефимерно езеро на запад от комплекса Джосер и воден поток вътре в рова, който го заобикаля..

„В южната част на рова показваме, че монументалната линейна скална структура, състояща се от последователни, дълбоки отделения, съчетава техническите изисквания на съоръжение за пречистване на водата: утаечен басейн, ретензионен басейн и система за пречистване“, обясняват авторите на изследването,

В стъпаловидната пирамида е намерена  вертикална шахта гигантска по ширина и дълбочина. Тази шахта е единствена по рода си и не се среща в други пирамиди, построени по-късно.

Напречно сечение север-юг на стъпаловидната пирамида и общ изглед на мрежата от тунели около северната яма. Кредит: X. Landreau et al.

Въз основа на тези констатации, проучването предполага, че Гиср ел Мудир и вътрешната южна секция на рова са работили като единна хидротехническа система за регулиране на потока и подобряване на качеството на водата.

Ядрото на изследването е хипотезата, че древните египтяни са използвали хидравличен механизъм за повдигане, за да помогнат при изграждането на стъпалата на пирамидата на Джосер.

Според авторите вътрешната архитектура на пирамидата е в съответствие с хидравлично повдигащо устройство, техника, която никога досега не е документирана в историята на египетското инженерство. Изследователите предполагат, че древните архитекти може да са вдигнали камъните от вътрешността на пирамидата, подобно на вулкан, използвайки водно налягане, за да преместят строителните блокове върху плаващ дървен асансьор. Когато се наложи спускане на асансьора, строителни работници изпускат водата от шахтата.

В пирамидата на Джосер има съоръжение, което не се среща в други пирамиди - вертикална шахта, гигантска по ширина и дълбочина, която е покрита с купол отгоре. Кредит: Paleotechnic

Изследването представя прост механичен модел, илюстриращ тази концепция, оценявайки потреблението на вода и товароносимостта. Въз основа на оценките на водните ресурси на басейна на Уади Тафлах по време на Старото царство, резултатите от модела показват, че количеството на наличната вода е било в съответствие с нуждите на строителството на пирамидата.

Според авторите е било възможно да се повдигнат от 50 до 100 тона камъни.

„Водата преминава през водохранилището Гиср ел Мудир, където се утаява пясъкът, и след това се стича надолу в огромен канал с дължина 410 метра, който стига до стъпалата на пирамидата. Този канал може да представлява гигантски подземен резервоар с няколко отделения, включително отделение, разположено на една линия с шахтата на пирамидата“, обяснява Гийом Питон (Guillaume Piton), съавтор на изследването от Университета на Гренобъл-Алпи.

Авторите са анализирали хидроложките и геоложките особености на района, където се намира пирамидата, и са установили, че по време на 20-30 години строителни работи в нейната шахта е можело да се влеят 4 до 54 милиона кубически метра вода.

Местоположение на пирамидата на Джосер в Саккара и дренажната зона западно от Гиср ел-Мудир. Кредит: Airbus Pléiades, 2021-07-02, reprinted from Airbus D&S SAS library under a CC BY license, with permission from Michael Chemouny, original copyright 2021

Идеята, че в древността е могло да има много вода в близост до стъпаловидна пирамида, се потвърждава от авторите на други изследвания. Например през 2024 г. списанието Communications Earth & Environment публикува работата на международен екип от археолози, според които 31 древни египетски пирамиди са построени по протежение на древните ръкави на Нил, пресъхнали преди хиляди години.

За да подкрепят хипотезата си, изследователите провеждат изчерпателен анализ на сателитни изображения с висока разделителна способност и цифрови модели на надморската височина, използвайки усъвършенствана ГИС (Географска информационна система) технология. Този подход им позволява да идентифицират въздействието на палеохидроложката мрежа на Абусир върху строителния проект на Джосер, предлагайки визуално представяне на това как древните египтяни може да са използвали естествения пейзаж за своите архитектурни цели.

Освен това правят числено моделиране за изследване на потреблението на вода, циклите на повдигане и пълненето на кладенеца по време на изграждането на пирамидата. Резултатите показват, че издигането на началните слоеве на пирамидата изисква значително по-малко вода, отколкото средните слоеве поради ограниченото първоначално повишаване на височината.

Виртуална реконструкция на маневрената камера на предложената хидравлична система. Кредит: X. Landreau et al.

Според изследователите изграждането на пирамида до нейната крайна височина от 62,5 метра ще изисква минимален обем от 18 Mm³ (1.810 км³), което съответства на 0,6-0,9 Mm³ (68-98 км³)/годишно за период от 20-30 години. Тези стойности предоставят само първоначална оценка и не отчитат загубите на вода, причинени от инфилтрация и други фактори.

Това изследване предполага, че древните египтяни са притежавали добри познания за хидравличните системи много по-рано, отколкото се смяташе досега. Изследването повдига въпроси дали тези технологии са разработени изключително по време на управлението на Джосер или вече са съществували преди това, което предполага, че пирамидата може да е била дългосрочен проект, който се е развивал в продължение на няколко царувания.

Статията завършва, подчертавайки значението на провеждането на геоложки проучвания и анализи на вземане на проби както вътре, така и извън зоните на интерес, за да се получи по-точно разбиране на експлоатационния период на предложената хидравлична система.

Този нов подход към разбирането на конструкцията на египетските пирамиди отваря вратата за бъдещи изследвания върху използването на хидравлични технологии в други древни структури. Освен това, това повдига възможността други древни цивилизации също да са използвали подобни техники.

Xavier Landreau, Guillaume Piton, et al., On the possible use of hydraulic force to assist with building the Step Pyramid of Saqqara. Research Gate

Източници:

The First Egyptian Pyramid Was Built Using a Hydraulic Energy System, Guillermo Carvajal,  La Brújula Verde

Egypt’s first pyramid was constructed using hydraulic lift, Нeritage daily