埃及最古老的石制建筑之一乔塞阶梯式金字塔,以及英国标志性的巨石阵,在古代建筑者的一些最高成就中脱颖而出。但在这两个建筑都建成之前的1000年,西班牙的新石器时代人建造了一个巨大的石室,其中包括一个150吨重的顶石——大约是巨石阵最重巨石的5倍重。
建于公元前3600年到3800年之间,这个早期的建筑被称为孟加石门,是古代欧洲最大的巨石纪念碑之一。而且,根据上周发表在《科学进展》(Science Advances)杂志上的一项分析,它是建立在非凡的科学理解水平之上的。
伦敦大学学院的考古学家迈克尔·帕克·皮尔森(Michael Parker Pearson)没有参与这项研究,他对《自然新闻》的罗夫·史密斯(Roff Smith)说:“我一直对建造这些墓室所需的工程技术感到惊讶。”“这篇论文通过对尺寸和角度的非凡观察,揭示了这必须多么精确地完成。”有了这么大的石头,他们在操纵它们时不可能出错。”
孟加墓门是一个大约82英尺长的墓室,上面覆盖着一个土丘,它的屋顶、墙壁和柱子由32块大石板组成。据CNN的凯蒂·亨特报道,这些石头的总重量约为1140吨,比两架满载乘客的波音747飞机还要重。虽然这个房间的用途尚不清楚,但科学家们认为它具有葬礼功能。
“最初,最引起我对门加石门兴趣的是它的纪念性,”西班牙海洋学研究所的地质学家、该研究的第一作者何塞·安东尼奥·洛扎诺Rodríguez告诉《有趣的工程》杂志的Mrigakshi Dixit。“进入它的内部,看着这座新石器时代的巨大纪念碑,我的好奇心激发了我对这个墓石的更多了解。”
研究小组通过检查早期挖掘的激光扫描和图像、建筑技术的人种志描述和该地区的地形,对该遗址进行了地质考古分析。根据这些数据,研究人员推断了新石器时代工程师的建造过程。
同一团队之前的一项研究已经确定,这些石头来自0.6英里外的一个采石场,这个采石场的海拔高度比蒙加石墩高得多。建造者很可能是用雪橇在木梁的轨道上运输石头,这意味着他们知道摩擦、加速度和质心。
据CNN报道,一旦到达现场,构成墙壁和柱子的石头就被垂直放置在深洞中,这样每块石头的三分之一都在地下。建造者可能使用平衡物和坡道来达到这个目的,这些平衡物和坡道必须考虑到砂岩相对柔软,因此容易损坏的性质。墙上的石头被雕刻成相互锁扣和靠在一起,增加了结构的稳定性。
西班牙塞维利亚大学的考古学家、研究报告的合著者莱昂纳多García Sanjuán告诉《自然新闻》:“这些人没有蓝图,据我们所知,也没有任何建造这样东西的经验。”“如果没有基本的科学知识,你是不可能做到这一点的。”
墙壁微微向内倾斜——以84到85度的角度站立——这样腔室的顶部比底部窄,呈梯形形状。五块顶石中最大的一块是为了增加应力分布而雕刻的,本质上是创造了一个基本的拱门,其中心高于两侧。
“据我们所知,这是人类历史上第一次记录拱门的原理,”García Sanjuán告诉《新科学家》的汤姆·莱斯利。
将部分墙壁在地下的密室组装起来,也意味着顶石可以放在顶部,而不必抬得很高。然后,建筑工人们在里面挖出地面,降低房间的地面水平,而外面则覆盖着土壤,以隔离并进一步稳定建筑。
“我们必须称之为科学,”García Sanjuán告诉CNN。“我们以前从来没有谈论过新石器时代的科学,只是因为我们太傲慢了,认为这些人可以像我们这样做科学,”他补充说。“如果今天的任何工程师试图用6000年前的资源建造孟加,我认为他们做不到。”