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.
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.
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.
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.
• 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.
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.
• 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.
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 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.
- Xem thêm: Luxor – Kinh thành cổ Thebes
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.
