构建金字塔

构建金字塔

20181101

        埃及金字塔本身就有一种神秘，而且这种神秘还带有时间的色彩，其建造年代在公元2600年前，距今4800年前，而在那个年代建造这样一个建造这样建筑，具有各样的神秘。对于金字塔研究的结果，其中之一是一些数据，这些数据有一些色彩，是人为赋予的，还是原本具有的，谁知道呢，但是使用这些数据，却可以做一些事情。

        在这些数据中，有一项数据缺失，就是堆积层数，当然我的检索不够深入，但是在一般的数据里面，或许堆积层数不主要，但是这确实是一个数据。

        其实想到这些是因为听了一个旅游节目，节目中的女主持人说金字塔是可以攀爬的，尤其是底部，至少可以攀爬到金字塔墓室的入口高度，这样，就可以把金字塔想象成一个楼梯，而梯级高度就是要考虑的事情了。

        通常情况下，梯级高度是有限度的，或者说是有标准的，适合于人体行为的，还是女性，估计不会超限，也就是说在合适与人体工程的范围之内。不过这也只是猜想，网上有一段拍摄攀登金字塔的视频，看到构成金字塔的大石块还是蛮高的，应该在800mm左右，也或许有高有低，体量不小。

        对于金字塔的结构无从知晓，不过关于金字塔确实有一些数据，根据这些数据，应该可以建造一个金字塔，至少在外形上形似，然后也可以体会金字塔的一些内涵。

        假想金字塔使用了单元的元素，或叫基石，类似于砖块，为使结构简化，假设基石的结构是一个正方形的石柱，其正方形底边尺寸为a，高度为h，金字塔的搭建使用方法是边长逐次增加的叠放方法。比如第一层为1块，第二层的边基石为2块，层内总计4块，第三层为边基石3块，层内基石数量为9块，如此堆积，直到底层，边基石为n块，层内基石数量为n2块。

图1 基石 图2 金字塔堆积

        当按照这样的方法建造了金字塔之后，所形成的数据就要符合现行金字塔的一些数据，才说明金字塔的建造可能形似。

        关于胡夫金字塔的一些数据

        底边长：约230米

        高：约146.5米

        斜面角：约51.85°

        用石块：约230万块

        石块平均重量：约2.5吨

        底边周长：高=2X3.1415926

        所有的数据都是一个非准确数据，所以使用了“约”字，而这些数据构成了金字塔的特性。

        按图2的堆积方法，可以列出如下算式。

        H=（n+1）*h                                    ①

        A=（n+1）*a                                    ②

        按照金字塔的数据关系，可以列出高与边的关系：

        2A=πH                                                ③

        则：2*（n+1）*a=π*（n+1）*h

        推到得出: a=π*h/2                            ④

        同时，斜面与底面夹角为α=51.85°

        Tan（α）=2H/A                                ⑤

        将④式代入⑤式，得出：

        Tan（α）=2H/A

                        =2*（n+1）*h/（n+1）*a

                        =2*h/a

                        =2*h/(π*h/2)

                        =4/π

                        =1.27324

        用α的正切值可以反推出角度的数值，即：

        α=arctan（α）=0.905023弧度

          =51.854°=51°51”14’

        这个数据与给出的数据相近，或说更精确。

        对于基石数据的确定，可以得出很多的数据对，由于a与h的之间是非整数关系，因此，只能近似并园整。在此之后，进一步确定对应的底边基石数量n，同样的，这也是一组数据对。再根据基石的重量以及视频可见的金字塔台阶高度分析，认为其中第4,5组数据可以接近实际。

        按照第5组数据，构造了金字塔之后，形成如下结果。

图3 构建的金字塔

        在这组数据下，使用的基石数量，可以按照公式计算。

        Σ基石数量=n（n+1）（2n+1）/6

        =243*(243+1)*(2*243+1)/6=4812534块

        构建金字塔实际石料的形状多为长方形，假设为2块基石构成1块石料，则石料数量大约为：

        石料数量=4812534/2=2406267块。

        如此构建的金字塔的一些数据，与真实的金字塔的数据基本吻合。至此构建金字塔的工作完成。