Гидравлика и древние

Эрлан Эндрюс  (ARLAN ANDREWS) Перевод статьи из журнала Atlantis Rising № 58 Оригинальный текст

Каменная модель в Сайуите

Использовали ли инженеры инков современные для нас модели прежде, чем мы "изобрели" их?

В 1986 году в футуристическом отеле Хайятт в центре города Атланта (Джорджия) проходил многочисленный всемирный съезд поклонников научной фанатстики. Через гвалт писателей и читателей я заметил поверх голов молодую женщину, разговаривающую об археологических  событиях в перуанских Андах. С напитком в руке я приблизился к ней и представился человеком, интересующимся технологиями инков.

"Вы когда-нибудь слышали о большом вырезанном камне, изготовленном инками?" - спросил я, - "о топографической модели с ирригационными каналами? Это похоже на гидравлическую модель". Камень был показан в недавнем сериале о Перу, и как инженер, я был увлечен его назначением. Она сказала, что видела камень, и упомянула его название, которое я не запомнил. "Существует несколько подобных камней", - заметила она.

"В какой-нибудь из тех рельефных моделей находили следы ртути?" - спросил я спросил. "В каналах?" - удивленно спросила моя собеседница, - "да, мы всегда задавали себе вопрос: что это значит. Почему Вы спрашиваете?"

"Я знаю, почему там ртуть", - сказал я ей. В этот момент нас разделила толпа, и мы больше никогда не виделись.

Насосы пирамиды

В 1977 году я прочитал "Насос фараона", небольшую книгу Эдварда Дж. Канкела, и вступил с автором в переписку. Канкел дал мне письменное разрешение изложить содержание его книги в более популярной версии. Тезис г-на Канкела состоял в том, что внутренние галереи и комнаты Великой пирамиды в Гизе - это остатки водной насосной системы (см. статью "Водные конструкции Великой пирамиды"). Она использовалась для поставки воды, которая поднимала вырубленные блоки во время строительства гигантского памятника. Сам Канкел построил в масштабе один к двенадцати вертикальную модель трубы, с которой, по его гипотезе, должны были взаимодействовать Камера Царя, Камера Царицы, Большая галерея в качестве различных каналов и клапанов. К его удовлетворению все это работало очень эффективно, перекачивая большие объемы воды..Основываясь на этом древнем макете, Канкел был награжден патентом Соединенных Штатов о "Насосе гидроцилиндра". Как инженер, давно интересующийся  древними технологиями и доисторическими цивилизациями, я был впечатлен этим подходом в "экспериментальной археологии".

Желая продемонстрировать теории Канкела, я предполагал построить настольную модель Великой пирамиды, которую можно было перенести или демонтировать, чтобы показать гидравлические детали. Стеклянная боковая стена должна была продемонстрировать поток жидкости и теоретическую систему насосов и клапанов.

Моделирование в миниатюре - ртуть

Но если вода хорошо работала в крупном масштабе Канкела, она не будет работать также "добросовестно" в настольной модели. Хотя я мог заметно уменьшить Великую пирамиду и ее детали, также "уменьшить" физические свойства воды я не мог. Вода имеет такие немасштабируемые свойства, как плотность, вязкость и поверхностное натяжение. Внутри крошечных проходов и маленьких камер модели особенности Насоса фараона не смогут функционировать должным образом.

Здесь взаимодействуют наука и масштабное моделирование. Мы все видели картины моделей самолетов и образцы ракет в аэродинамических трубах, где моделируются какие-либо изменения, измеряются результаты, а затем относятся к объекту в реальном масштабе. Подобные методы используют инженеры-гидравлики для моделирования потоков воды вокруг судов, субмарин, каналов, запруд и других строительных объектов. Важное замечание - физическая действительность точно уменьшается в управляемую модель нужного размера.

В технических терминах применимый уровень называют "числом Рейнолдса", который является отношением определенных сил потока. Вспомнив курс и взяв "Размерный анализ", я вычислил свойства жидкости, которая будет течь в 1:300-масштабной модели также, как вода текла бы в реальной пирамиде: ее плотность должна приблизительно в 35 раз превышать плотность воды. Единственная доступная жидкость с ближайшей плотностью - это ртуть. Ртуть не идеальна, только в 13,6 раз плотнее воды, но это самая близкая жидкость, которая будет работать в пирамиде высотой не 754 фута, а 2,5 фута.

Если древние египтяне или кто-то еще, построившие пирамиду, хотели изготовить модели с жидкой ртутью вместо воды, чтобы проверить свои теории в действии, это вещество было им доступно: "Самый древний образец ртути относится приблизительно к пятнадцатому или шестнадцатому столетию до н.э. Он был найден в египетской могиле в Курне, хранившийся в маленьком стеклянном контейнере".

После того, как я определился с ценой жидкой ртути и обнаружил сведения об опасностях при контакте с таким токсичным веществом, проект был отложен.

В тот же год в Индианаполисе, Индиана, я встретил Кристофера Данна, который работал над ранней редакцией своей нашумевшей книги "Электростанция Гизы". В течение следующих нескольких лет у мы провели множество дебатов о происхождении и использовании внутренних помещений Великой пирамиды, и в конечном счете я оставил Насос фараона ради других интересных проектов.

Но я никогда не забывал об использовании жидкой ртути в качестве заменителя воды в гидравлических моделях.

Терракотовые воины - китайский рельеф

В 1985 году, когда китайское правительство объявило об открытии части могилы императора Цин Ши Хуанди (ок. 221 г. до н.э.), весь мир в страхе смотрел на фотографии тысяч терракотовых воинов в натуральную величину, которые сопровождали императора на его пути в вечность. Но меня заинтересовало заявление в пресс-релизах, где сообщалось о находке в могиле большой топографической модели Китая, "где ртуть по различными водным путям империи (рекам Янцзы,  Хуанхе и даже в большом океане) могла механически циркулировать".

Сразу вспомнились мои попытки моделирования потока жидкости в пирамиде, и я спросил себя, пришли ли древние китайцы к тем же самым выводам. Возможно, жидкая ртуть привлекла китайцев своей красотой и "жизнью" (ее называют "живое серебро"), то, что она будет испаряться не так быстро, как вода. Все это сделает масштабную модель Китая более привлекательной. Однако, для императора, который потратил время своего правления на строительство каналов, а также начал строительство Великой стены, неудивительно, если его инженеры использовали все технологии моделирования. (Также интересно, что император Цин очевидно умер от отравлению ртутью, использование которой, возможно, связано с проектом строительства его могилы).

Император Цин Ши Хуанди

В последние годы так и не раскопана оставшаяся часть могилы, и я жду дальнейших результатов. Если верны древние рассказы, и пространство самой могилы хорошо запечатано, жидкая ртуть могла сохраниться до наших дней, так же как и механизмы, ее использующие.

Интуитивная прозорливость и камень

Сейчас я работаю в правительственной группе по охране окружающей среды, один из коллега жил в Перу, где он изучал археологию. Недавно он отвечал на мои вопросы о способности инков произвести жидкую ртуть, собрав в сети статьи о ртутном производстве в древние и современные времена.

Он заявил, что одним из двух основных источников ртути в Западном полушарии все еще остается Перу, и что сама ртуть может быть получена при обжиге минеральной киновари. "Фактически," - сказал он, - "они использовали жидкую ртуть, чтобы отделить золото от руды. Причем у них был доступ к большому количеству необходимого сырья". Перуанская киноварь и ртуть добывались в городе, сейчас называющемся Уанкавелика, еще до прихода испанцев.

Получив эту информацию, я продолжил поиски сведений о технологиях инков. Во время поиска в интернете, я нашел фотографии Камня Сайуите (Saihuite Stone) из деревни Кончаса провинции Апуримак.

Если я правильно помню, на фотографии была изображена верхняя часть камня приблизительно 13 футов в диаметре, на котором вырезаны макеты деревень, рек и оросительных каналов. Я смотрел на детали. Если этот объект был предназначен просто для пассивного наблюдения, как легендарная китайская рельефная гидравлическая карта, то можно было бы обойтись и двумерным планом. Однако, с волнением я увидел, что многочисленная сеть из каналов, водопадов, озер имела выход на обходной периметр камня, где жидкость могли собирать и использовать заново.

Для инженера со знанием потоков жидкостей и специальными знаниями древнего моделирования это все напоминало только одно - производительную гидравлическую модель. С ее помощью могла демонстрироваться система использования воды из окрестных водоемов для последующего орошения земель.

Вдобавок, один из интернет-фильмов о путешествиях рассказывал о Камне Сайуите, что "этот замечательный монумент содержит гидравлическую систему, которая позволяет накапливать воду на высоте, а  затем направлять ее через каналы для полива нижних каменных участков".

Другими словами модель сохраняет свою полезность и сейчас - она все еще работает!

Наука в камне? Где искать

Детальное обследование имеющихся фотографий и рисунков Камня Сайуите обнаруживает многие гидравлические особенности, высеченные в модели, а также несколько мелких изображений людей и животных. Эти фигуры живых существ могут представлять обозначения различных частей империи инков, так же как мы сегодня может представлять государства или регионы по растительности, животным или большим памятникам (например кактусы, буйволы, мост Золотые Ворота).

Некоторые интернет-источники также считают, что детали Камня обозначают районы в империи инков. Это может быть правдой, а вернее всего - это модели продвинутой системы гидротехнических сооружений империи. Детали включают террасы, которые могут находится за невероятными гидротехническими сооружениями из Мачу-Пикчу, водопады, которые встроены во многие структуры инков, и ступенчатые дамбы, которые могут быть предназначены для контроля скорости воды.

В нижнем левом углу фотографий, можно увидеть переплетенные "пальцы" или camellones (возвышенные сельскохозяйственные участки в орошаемых землях), что, очевидно, представляет собой передовые оросительные проекты инков. Хорошо известно, что эти древние ирригационные  методы инков были гораздо сильнее развиты до вторжения испанцев, а в последнее время просто переадаптированы для повышения урожайности.

Следующим шагом в этом анализе древних технологий и техники будет создание точной трехмерной компьютерной модели всей поверхности Камня Сайуите, а также любых подобных скульптур инков. Вполне вероятно, что такие структуры будут обнаружены, и это будет достаточным доказательством даже для матерых скептиков и профессиональных археологов. Я хотел бы ждать, по крайней мере, находки крошечных фонтанов, воротных (запорных) клапанов и других средств оттока, разделения и смешивания воды.

А с учетом передовых концепций в работах инженеров-инков, я не удивлюсь, если обнаружат материальные подтверждения принципа Бернулли, который регулирует скорость и давление в водных артериях. На это укажут расширения углов для замедления потоков и более тонкие стенки, что  говорит о пониженном давлении в каналах с высокой скоростью воды. Римские инженеры использовали эти знания в своих гидротехнических сооружениях, некоторые из которых все еще стоят и сегодня.

Из-за большого разнообразия в рельефе инкской империи, с его узкими долинами и высокими горами, я бы предложил археологам поискать странные сооружения на этой модели из Сайуите или в другом месте, которые могли бы указать на что-нибудь наподобие инкского "гидравлического насоса". Того самого, что у господина Канкела выступает в качестве средства для создания Великой пирамиды. Особенности гидравлического поршня могли бы принять форму узких каналов или труб, спускающихся на дно вырезанных каменных полостей, или меньших труб, выходящих из этих каменных запруд. Подобные образцы керамики или камня могут быть уже известны, но их функции полностью неизвестны.

Работал ли фактически Насос фараона в древнем Египте или нет, Канкел явно что-то нащупал, а именно - древние инженеры во всем мире, во всех культурах имели практический опыт работы с водой, по-настоящему важным природным ресурсом.

Один маленький шаг для Сайуите

Настоящая статья представляет собой эксперимент, в котором гидравлическое моделирование с жидкой ртутью предложено в качестве древней технологии, в отличие от чисто декоративных функций. В этой статье предложено объяснение того, почему следы ртути были обнаружены на Камне Сайуите.

Я окончательно убедился в том, что древние инки использовали свои знания о жидкой ртути и гидравлическом моделировании для создания и исследования потоков воды, их самого ценного ресурса. Они разработали, усовершенствовали и оптимизировали свои передовые методы орошения и невероятные системы гидротехнических сооружений с водопадами, бассейнами и фонтанами.

Мое уважение к инженерам инков неизмеримо выросло, и долгий путь наконец-то завершен.