Лягушка, слон и брокколи. Как жить и как не надо
Шрифт:
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
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
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.
До какого возраста дети искренне верят в Деда Мороза? Ну, пусть до 10 лет, хотя моя дочь уже в три года спросила, будет ли папа опять переодеваться на следующий год. А в два они ещё не понимают, что за бородатый дед к ним пришёл. Это означает, что волшебный Новый Год своему ребёнку вы можете устроить лишь 8 раз. Можно, конечно, дискутировать о конечности или о дискретности времени (жалко, что Хокинг умер), но и без долгих размышлений понятно, что 8 – это не так уж много. Если у вас 8 яблок – это ещё куда ни шло, а если 8 орешков? Или 8 книг, которые вы можете прочитать за всю жизнь? Очевидно, что это совсем немного.