Egiptenii antici au transportat pietrele piramidelor utilizând nisip umed

Fizicienii de la Fundaţia FOM şi de la Universitatea din Amsterdam au descoperit că egiptenii antici au folosit un truc inteligent pentru a transporta mai ușor pietrele grele din cadrul piramidelor cu ajutorul săniilor. Egiptenii au umezit nisipul peste care trecea sania lor de transport. Prin utilizarea unei cantităţi adecvate de apă ei au putut reduce la jumătate numărul necesar de oameni mobilizaţi în acest scop. Cercetătorii au publicat online această descoperire în data de 29 aprilie 2014 în Physical Review Letters.

Egiptenii antici au reuşit să transporte prin deşert pietrele piramidelor prin udarea nisipului

O cantitate mare de nisip se acumulează în faţa saniei atunci când aceasta este trasă peste nisipul uscat (stânga). Peste nisipul ud (dreapta) acest lucru nu se întâmplă. Credit: Fundamental Research on Matter (FOM)

Pentru construcţia piramidelor egiptenii antici au transportat prin deşert blocuri grele de piatră şi statui de dimensiuni mari. Prin urmare, egiptenii au amplasat obiectele grele pe o sanie pe care au tras-o peste nisip. Cercetătorii de la Universitatea din Amsterdam au arătat faptul că egiptenii au udat, probabil, nisipul deşertului din faţa saniei de transport. Experimentele lor au demonstrat că o cantitate potrivită de apă adăugată în nisip poate înjumătăţi forţa de tragere necesară deplasării saniei.

Rigiditatea nisipului

Fizicienii au amplasat o versiune de laborator a saniei egiptene într-o tavă de nisip. Ei au determinat atât forţa de tragere necesară pentru deplasarea saniei, cât şi rigiditatea nisipului în funcţie de cantitatea de apă din acesta. Pentru a determina rigiditatea nisipului ei au folosit un reometru, adică un instrument care arată ce efort este necesar pentru a deforma un anumit volum de nisip.

Experimentele au arătat că forţa necesară de tragere a scăzut proporţional cu rigiditatea nisipului. Poduri capilare apar atunci când se adaugă apă în nisip. Acestea sunt picături mici de apă care leagă împreună grăunţele de nisip. În prezenţa unei cantităţi potrivite de apă nisipul umed al deşertului are o rigiditate aproape dublă faţă de nisipul uscat. O sanie de transport alunecă mai uşor peste nisipul umed din deşert deoarece, pur şi simplu, în acest caz nisipul nu se adună în faţa saniei aşa cum se întâmplă în cazul nisipului uscat.

O statuie mare este transportată pe sanie. O persoană aflată în picioare pe partea din faţă a saniei udă nisipul. Sursa: Al-Ahram Weekly, 5-11 August 2004, nr. 702. Credit: Fundamental Research on Matter (FOM).

Pictură murală

Egiptenii au fost probabil conştienţi de acest truc simplu de aplicat. O pictură aflată pe un perete din mormântul lui Djehutihotep arată, în mod evident, o persoană aflată în picioare în partea din faţă a saniei şi care toarnă apă peste nisip doar în faţa acesteia.

Pe lângă faptul că ne dezvăluie noi amănunte despre egiptenii antici, rezultatele obţinute de cercetători sunt, de asemenea, de interes pentru unele aplicaţii moderne. Noi încă nu înţelegem pe deplin comportamentul materialelor granulare precum nisipul. Cu toate acestea materialele granulare sunt foarte răspândite. Alte exemple de materiale granulare care merită menţionate sunt asfaltul, betonul şi cărbunele. Prin urmare, rezultatele acestei cercetări ar putea fi utile pentru examinarea modului prin care se poate optimiza transportul și prelucrarea materialelor granulare, care, în prezent, reprezintă aproximativ zece la sută din consumul de energie la nivel mondial.

Cercetarea a fost coordonată de profesorul Daniel Bonn şi ea este o parte a programului FOM intitulat „Fundamental aspects of friction" (Aspectele fundamentale ale frecării).