点石成金的手指:重新发现世界的50个科学故事
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第13章 沙漠中的迷宫

在著名的古代世界七大奇迹中,只有最古老的金字塔得以幸存。古代埃及人赢得了与时间的抗争。公元前2700年的启示至今仍从金字塔中传出来,在那儿我们看到的是沉寂的死亡,而古埃及人却看到了无限的生命。“国王啊,你并没有死去,”金字塔上的铭文这样写道,“你只是活着离开了。”

胡夫大金字塔

马克吐温在他的《一次古代世界里的野餐》里提到著名的胡夫大金字塔:在烈日下经过艰难的跋涉,我们来到胡夫大金字塔脚下。这简直是座凹凸不平的石山,它的每一面都是一级级宽阔的石梯,台阶多得数不清。结果,未爬到金字塔的三分之一我们便不得不依赖当地阿拉伯的帮助,他们手拉肩扛,把我们送到塔顶。即便如此,我还是浑身瘫软,精疲力尽;站在塔顶,眺望远处,碧兰的尼罗河如一条蜿蜒的缎带,精美的缝绣在茫茫黄沙之中。此刻,我的内心是如此的安详和平静。

胡夫大金字塔高137米,由260万块巨石建成,这个几乎重达700万吨的巨大建筑是在没有任何现代机械的条件下完成的。但却仍显示了精确到微米的设计,它占地13.l英亩,用石料625万吨,每块方石平均重2.5吨。金字塔底边方形的南北两条边长度仅相差百分之0.09,东西两条边仅相差百分之0.03。这个巨大的体量座落在广阔的磨光石块铺筑的地面上,经测量,地面对角线两端在平面高度上仅差百分之0.004。没有迹象表明他们的技术或设计是从域外借鉴来的。

当代工程师把数学当作他们必不可少的工具,而古埃及的数学与其他古代民族的数学相比是相当原始的。金字塔时代的埃及算术完全建立在“二进制”知识的基础上,我们甚至怀疑在现代意义上能不能把它称作数学。乘法和除法都归结为加法。数字相乘即是以所需的次数来重复这个数,再把数目相加;除法也相类似。奇怪的是,这种“二阶”的法则会在20世纪的计算机中再次得到运用,但在历史的大部份进程中它却是一条死胡同。

[扩展阅读] 二进制

二进制是计算技术中广泛采用的一种数制。二进制数据是用0和1两个数码来表示的数。它的基数为2,进位规则是“逢二进一”,借位规则是“借一当二”,由18世纪德国数理哲学大师莱布尼兹发现。当前的计算机系统使用的基本上是二进制系统。

二进制加法 0+0=0 ,0+1=1 ,1+0=1 ,1+1=10

二进制减法0-0=0,1-0=1,1-1=0,10-1=1

二进制乘法0×0=0,1×0=0,0×1=0 ,1×1=1

二进制除法0÷1=0,1÷1=1

金字塔的意义

2000年后,古希腊旅行家和历史学家希罗多德(约公元前425)参观了金字塔,并把令人难忘的事实、神话和幻想揉为一体编成一本书,解释了建造金字塔的过程和原因。他说,埃及人是最早“提出人类灵魂不朽的观点”的民族。

金字塔并不完全只有超世俗方面的意义和作用,它们还是社会和政府令人敬畏的权力的纪念碑。历史上旅行者的故事、传说和犹太教法典传说的插图画家的想象,都误导出这样一种场景:暴虐的法老,以及一群群由冷酷的监工驱使的汗流浃背的奴隶。当我们把历史上建造亚眠大教堂、圣米歇尔山教堂和沙特尔大教堂的虔诚的工匠和恭顺的劳工理想化时,当我们对一个社会能把如此大量的资金用于永恒的信仰丰碑大加颂扬时,我们对待金字塔的建设者们却并未慷慨大方。

埃及学研究的进展帮助我们看到所有时代纪念性建筑的建设者的相似性。现在许多古埃及人的图像显示了劳工搬动石块、制作雕塑,以及工头指导工作的场面。我们并没有看到鞭子或其他强制劳动的痕迹。现在的埃及学家一致认为金字塔不是奴隶们的作品。他们提出,古埃及人也许和后来的其他人一样,为他们巨大的公共创作感到骄傲。即然他们有同样的忠诚和宗教的信念,他们难道不会也为参加社会工程而骄傲吗?在尼罗河泛滥的几个月时间里,无法在田里耕作的农民可以来到金字塔工地,它们往往就住在河边。每年这个时候,从水路运送建筑材料是最方便的。在水退的季节,则有小组的工人开采建筑石料。

金字塔是我们所知第四王朝以后唯一伟大的公共工程,它们把埃及从一个村庄散落的国家转变为高度集中的民族。一旦一个国家有了组织后所产生的成果是多么令人瞩目!多么庞大的食物供给,多么大规模的运输、住所和卫生设施!国家的力量由此显现。

在金字塔时代,“法老”一词的含义是“大房子”,不是指统治者本人而是指神授的统治者的居所。金字塔的建设者们,忠贞于他们的信念和社会,为他们的统治者建造永恒的居所。不过,第四王朝以后,这一中央集权国家迅速衰落。从前,贵族们把坟墓建在法老大金字塔的周围,而这时则把坟墓建在金字塔地区以外,建在他们居住和统治的省区内。这也标志着金字塔建筑的衰落和石砌建筑质量的下降。

[知识链接] 第四王朝

第四王朝是指公元前2613~2494年。从斯内夫卢(Snefrou)到斯克普斯卡夫(Skepseskaf),共有六或七位法老。从金字塔的雄伟程度来判断,斯奈夫鲁、胡夫和哈尔夫的统治时期为这个时代的顶峰。在达夏尔,梅顿和基萨修筑的金字塔显示出王朝的治国有方、经济繁荣。

怪博士出题

想一想,在没有炸药、起重机、吊车等工具的5000多年前,古代埃及人是怎样把如此众多的重达数十吨甚至上百吨的巨石搬运过来,磨合的非常光滑,然后层层叠加修建成金字塔的呢?