Лягушка, слон и брокколи. Как жить и как не надо - Марков Алексей Викторович

Все мы знаем, что жизнь коротка (2). Но правда ли она коротка, или это мы так плачемся, что она конечна? Если б мы жили по 500 лет, мы бы тоже жаловались? Думаю, что да, хотя наверняка сказать трудно. Но вообще средней человеческой жизни вполне достаточно для того, чтобы сделать грандиозные вещи. Я даже не говорю про Джеффа Безоса, Стива Джобса и Илона Маска. Вполне возможно сделать нечто великое, просто перекладывая камни с места на место достаточно долго.

1.1. Как построить Великую пирамиду?

Вацлав Смил (любимый писатель Билла Гейтса) внезапно выяснил (3), что для постройки пирамид требовалось не так уж много народу. Космическими цифрами нас постоянно пытаются удивить ребята с канала Рен-ТВ и другие пирамидиоты, которые объясняют строительство сверхъестественными силами или контактами с цивилизацией огромных человекоподобных роботов. Но внезапно нам на помощь приходит школьный курс физики и калькулятор. Хотя можно было бы прекрасно всё посчитать и на салфетке.

Со времён строительства пирамиды Хеопса прошло 4600 лет, и за это время она почти не изменилась. Это многогранник объёмом 2.6 млн м3 и первоначальной высотой 146.6 метра, включая верхний замковый камень («пирамидион»), который по-египетски назывался «Бенбенет», и возможно, был позолоченным.

Вполне вероятно, что мы никогда не узнаем, как на самом деле были возведены пирамиды. Моё предположение об огромных роботах нельзя просто взять и списать со счетов. Но мы можем с большой достоверностью посчитать, сколько обычных египетских людей потребовалось бы на строительство такого сооружения.

Начнём с ограничения по времени. Тут рамки известны: это примерно 20 лет, – длина правления Хуфу, или по-нашему, Хеопса, – который и был заказчиком (чуть не написал «генеральным подрядчиком») строительства. Он умер примерно в 2530 году до н. э. Товарищ Геродот, который писал об этом спустя 21 столетие (сколько-сколько?) после окончания строительства, был уверен, что в Гизе поработало несколько смен по 100 тысяч рабочих, которые менялись каждые три месяца. В 1974 году профессор Курт Мендельсон, известный в то время физик, предположил, что на стройке было задействовано 10 тыс. постоянных каменщиков и порядка 70 тыс. сезонных рабочих.

А вот Смил считает, что эти цифры сильно преувеличены. В помощь ему приходят довольно простые расчёты. Для начала он вычисляет потенциальную энергию пирамиды – то есть энергию, которая требуется для того, чтобы поднять её над землёй. Это произведение ускорения свободного падения, массы, и коэффициента центра масс, который у пирамиды находится на 1/4 её высоты. Точную массу вычислить не получится, потому что плотность известняка и гранитных перекрытий разная, но можно посчитать примерную. Смил берёт среднюю плотность в 2600 кг на кубический метр, что даёт нам 6.75 млн тонн; в разных источниках вы найдёте цифры от 6 до 8 млн тонн, ошибок в разы быть не может. Таким образом, потенциальная энергия пирамиды составляет 2.5 трлн джоулей. Напомню, что 1 джоуль – это ньютон-метр, а ньютон – это килограмм-метр на секунду в квадрате. Я сразу признаюсь, что про ньютон я помнил, а вот про джоуль я знал лишь то, что он в несколько раз больше калории, то есть что у джоуля и у калории одинаковая размерность (количество энергии).

Дальше Вацлав Смил садится на своего энергетического коня и не даёт сумасшедшим египтологам никакой пощады. Базовая потребность в калориях для семидесятикилограммового человека составляет 7.5 мегаджоуля в день. Постоянная физическая нагрузка повышает это значение на 30 %. Примерно 1/5 от этого повышения может быть конвертировано человеческим организмом в полезную работу, что составляет 450 килоджоулей в день. Смил предполагает, что КПД сжигания еды (причём не всей еды, а только той, которая требуется для нагрузки, а не поддержания жизни) – 20 %, что, конечно, маловато. Естественно, что у спортсменов эта характеристика в разы выше, но мы говорим о простых египетских мужиках, поэтому заложимся на очень, очень плохой КПД их организма. Можно ещё там чего-то предположить, но фундаментально цифры не изменятся. Если поделить потенциальную энергию пирамиды на наши 450 килоджоулей, получится 5.3 млн человеко-дней, чтобы её возвести. Если рабочий год состоит из 300 дней, выходит, что нам нужно всего лишь 18 тыс. человеко-лет, которые, если поделить на 20 (лет), дадут нам цифру – внимание! – в 900 человек. Не 70 тыс. Не 10 тыс. Девятьсот человек!

Вы скажете, что поднять такие массы на огромную высоту люди не в силах. Но этого и не нужно! Напомню, что 3/4 массы пирамиды находятся в самом низу, а работу можно поделить на тысячи рабочих и многие годы. Поэтому на государственный бюджет нагрузка не так уж велика. К тому же не забывайте про мультипликаторы строительной отрасли и производительность труда.

Добавим столько же рабочих, которые будут только толкать камни по пандусам, а наши 900 человек будут их расставлять и обтёсывать. Все эти байки про то, что между камнями нельзя просунуть лезвие ножа, относятся только к внешнему контуру пирамиды. Внутри камни обтёсаны довольно грубо, и это я и сам готов подтвердить, потому что был и внутри, и снаружи.

Чтобы вытесать 2.6 млн кубических метров камня за 20 лет, на каменоломне требуется примерно 1500 человек, работающих те же 300 дней в году, если один производит чуть больше четверти куба в день. Итого у нас 900+900+1500, это 3300 человек. Даже если нам нужно удвоить это количество, чтобы взять во внимание инженеров, архитекторов, руководителей, транспортников, мастеров по починке инструмента, строителей трудового лагеря, поваров, парикмахеров, уборщиков и проституток, всё равно нам хватит меньше чем 7000 человек на весь проект.

Во время строительства пирамид общее население Древнего Царства оценивается в 1.5 млн человек, а может быть, и чуть больше. Поэтому даже 7 тыс. работников не стали бы какой-то громадной обузой на экономику Египта – это меньше полпроцента населения. Конечно, остаются задачи организации, планирования, непрерывных поставок камня, инструментов, строительства жилья, снабжения их едой и одеждой. Хотя какая там одежда? Сандалии надел, яйца папирусом обмотал и порядок!

И действительно, в девяностых годах археологи обнаружили кладбище рабочих и остатки поселения, где жили строители двух последних пирамид. Выяснилось, что в разное время там жили точно не больше 20 тыс. человек. И вполне рационально предположить, что для всех пирамид использовалось одно и то же поселение рабочих.

В деревне нашлись общежития, пекарни, пивоварни и кухни (с доказательствами, подтверждающими, что рабочие ели в основном хлеб, говядину и рыбу), больница и кладбище – там нашли несколько скелетов с признаками травм, связанных с несчастными случаями на стройплощадке. На этой же самой стройплощадке Гизы две дополнительные пирамиды были построены очень быстро: стройка для сына Хеопса, Хафра, началась в 2520 году до н. э., а для Менкаура в 2490 году до н. э.

Как только египтяне научились строить, дальше их было не остановить. Создание двух массивнейших структур стало просто очередным этапом работы архитекторов, рабочих и менеджеров Древнего Царства. Ведь если вы долго что-то строите, дальше вам становится легче. Это для тех, кто беспокоится о состоянии нашей инфраструктуры (я точно беспокоюсь). Так вот, стоит только начать!

Но даже если мы хотя бы так же хороши, как древние египтяне, достаточно ли у современного человека времени чтобы возвести свою собственную пирамиду? Не слишком ли коротка жизнь?

1.2. Сколько нам отмерено?

Когда у вас появляются дети, ответ становится более очевидным. Да, действительно, жизнь коротка. Сколько уикендов вы теоретически можете провести со своим двухгодовалым малышом? Ответ вполне конкретный: 52.