Реферат: Статуи острова Пасхи – свидетели достижений древних цивилизаций, или просто каменные идолы?..

      А можно поступить еще проще – расположить монолит не на направляющих этой дороги, а под ними. Кроме того, моаи не всегда расположены достаточно близко друг к другу, чтобы обеспечить необходимое для той или иной конкретной статуи расстояние между канатными направляющими. Напрашиваются две суживающиеся канатные стяжки: одна у нижних кнехтов, другая  - над статуей над склоном (рис. 4). Вот так, постепенно, следуя элементарному здравому смыслу и практическим потребностям островитян, неизбежно приходим к тому же техническому решению, к которому неизбежно должны были прийти и пришли древние строители. Стоит только перепустить управляющие канаты над верхней стяжкой, соединить петлями корпус статуи с заранее закрепленными на кнехтах направляющими (а их легко могут навесить 10-15 человек) и выбить из-под статуи последовательно несколько камней или некоторый объем щебня, т.е. удалить временную опору, как изваяние, ставшее маятником с подвесом в точке «О», сойдет со своего временного ложа и повиснет частично на управляющих канатах, а частично на направляющих. Дальнейший спуск никаких сложностей не составляет, надо

9.

только не забывать подтравливать направляющие канаты, с тем чтобы статуя не отдалялась далеко от скалы. Последнее правило подсказывает печальный опыт – канаты под далеко уведенной от матери-горы статуей почему-то всегда рвутся. Минимальное число занятых на спуске 40-тонной (равно как и любой другой) статуи не более 500 человек, как раньше, а полтора десятка, причем только 4 человека осуществляют часа за два непосредственно спуск многотонной махины, все прочие заняты только подготовительными работами. Моаи можно зафиксировать хоть на месяц в любой удобной точке траектории – например, на высоте человеческого роста, с тем, чтобы стесать на спине оставшийся каменный «киль». Теперь уже ничто не мешает спустить изваяние на гладкой спине вниз по склону до места установки в яму, либо посреди склона, либо у его подножия на уровне равнины.       

      Но как же так, как могли древние использовать свои изваяния как технические приспособления. Допускало ли это их мировоззрение? А если допускало, то почему они не изготавливали просто столбы или сваи, их и вытесать проще и вкопать можно надежнее?

      Идеологические представления древнейших обществ во многом сильно отличались от того, что мы считаем естественным и единственно возможным. Первобытный человек не отделял себя непреодолимой стеной от мира сверхъестественных сил, с которыми он имел дело в повседневной жизни, причем  контакт этот рассматривался не столько с этической, сколько с прагматической точки зрения. Сверхъестественную силу следовало задобрить (взяткой виде жертвоприношения), припугнуть (знанием сильнодействующих магических средств), улестить или как-нибудь провести вокруг пальца. Идея самоуничтожения человека перед могуществом высших сил появилась много позже – у христиан, например. А о чрезмерном почтении к живым и тем более неживым воплощениям богов и говорить не приходится. Достаточно вспомнить о нильском крокодиле, которого обожествляли в одних номах и нещадно истребляли в других, об оскверненных мумиях фараонов, сохранность которых обеспечивалась отнюдь не одними только словесными запретами. Или о статуях местных богов, над которыми жители соседних же деревень чинили всевозможные безобразия. Впрочем, за примером далеко и ходить не надо – на самом о. Пасхи есть моаи и их обломки, без излишней щепетильности использованные в качестве камня в кладках аху. Со всем, что было доступно его разумению, древний человек справлялся сам. А с тем, что было выше его понимания, он встречался как с диким зверем – один на один, он не мог предсказать его поведение, он страшился, но всегда действовал так, как ему было нужно. Принцип действия кнехта островитяне знали, но не понимали, вряд ли им была известна формула Эйлера, и, если бы сказать им о том, что гораздо проще было сделать обыкновенные сваи, они бы, наверное, очень удивились. Во-первых, вытесать сваю вручную не на много легче и, главное, непривычнее, чем моаи, а во-вторых, при чем здесь какие-то бездушные и ни

10.

на что не пригодные сваи? Люди и их каменные соратники моаи – вот кто свершил невероятное и спустил на могучих плечах своих многотонные изваяния к подножию вулкана. И это, надо признать, очень успешно у них получилось. Обремененные знаниями потомки из века электричества и кибернетики до сих пор ничего понять не могут.

      Стоящие у подножия Рано-Рараку 28 моаи наклонены потому, что они воспринимали нагрузки больше допускаемых прочностью грунта. Наклонены моаи-кнехты и внутри кратера, причем и те и другие накренились спинами друг к другу, т.е. как раз в направлении нагрузок от связывающих кнехты канатов. И редчайшие моаи, наклоненные лицом вниз, - это как раз те исключения, которые подтверждают правило: их перегрузили с других направлений, им явно не повезло при распределении чрезмерных нагрузок на несколько кнехтов. Нельзя не отметить и тот факт, что количество стоящих моаи как внутри кратера, так и у подножия вулкана одинаково: 28.

      Считают, что стоящие моаи были засыпаны оползнями. Но были ли они? Почему подвижка и подъем уровня грунта произошли именно в период с 1680 по 1722год, а потом все вдруг раз и навсегда стабилизоровалось, хотя и по сегодняшний день у подножия вулкана возвышаются холмы из щебня и отработанных рубил? Почему стоявшие в открытых ямах моаи не повалили во время междоусобиц? Почему, наконец, лежащие статуи, брошенные и на склоне, и у самого основания делювиальной осыпи, не засыпаны теми же оползнями?

      Но если вспомнить про «свайный эффект», то все разом становится на свое место. Дело в том, что остров постоянно испытывает микроколебания почвы и любой массивный объект, который стоит в открытой яме, постепенно «тонет». Например, один из раскопанных норвежской экспедицией (1955 – 1956 года) моаи к началу 70-х годов погрузился в грунт дюймов на тридцать. Местные жители хорошо об этом знают и всегда стараются засыпать раскопанные статуи так, чтобы их погруженная часть хорошо сцеплялась с окружающим грунтом. Перегруженные или наиболее часто и давно используемые статуи расшатывались, т.е. с точки зрения физики оказывались как бы в не закопанной яме. Эту «болезнь» устранять долго и трудно, а еще труднее вовремя заметить – не удивительно, что многие моаи «затонули», иногда почти полностью.

      Стоящие по сей день у Рано-Рараку изваяния – это не только древние скульптурные изображения, не только известные всему свету стражи вулкана, по праву ставшие выразительным образом древней загадки, это еще и великолепные технические устройства, до сих пор готовые к действию. При желании их можно установить на аху, но они (а тем более моаи в кратере) явно для этого не предназначались. К побережью направлялись другие, те, которых спускали к равнине, но бросили на склоне.

11.

                             Путь по равнине.

      Для осуществления горизонтального перемещения какого-либо груза необходимо сначала позаботится об уменьшении того сопротивления, которое оказывает на движущийся объект неподвижная опора, а затем приложить к нему силу, направленную в сторону движения. Конкретных приемов транспортировки бесконечно много, однако все они в конечном счете сводятся всего к нескольким основным принципам. Груз можно, например, оторвать от бренной земли какой-нибудь внешней силой и этим свести сопротивление к минимуму. Такой силой может быть усилие на гаке подъемного крана, подъемная сила на самолетном крыле, воздушная подушка и т.д. и т.п., т.е. все эти способы подразумевают обязательное наличие мощного двигателя. В распоряжении же островитян был только один «двигатель» - их собственная мускульная сила, поэтому они могли воспользоваться не «динамическими», а лишь каким-нибудь из «статических» принципов. Сопротивление движению можно уменьшить применением опор качения, опор скольжения, неустойчивых опор или использование в качестве «опоры» архимедовой силы. Последнее, т.е. перевозка грузов морем, судя по всему, иногда имело место, но грузами этими могли быть в лучшем случае пукао или блоки для кладки площадок. Даже если на острове были плавучие средства грузоподъемностью в десятки тонн, они бы проблему все равно не решили – ведь статуи надо как-то дотащить от каменоломни до воды.

      Остаются первые три принципа, к которым, собственно, и сводится все многообразие предлагаемых обычно предположений по поводу транспортировки истуканов острова Пасхи (рис. 5).

      Все способы горизонтального перемещения моаи при помощи бревенчатых катков, внешней цилиндрической обшивки и т.п. (рис. 5-II) придется исключить – не только оттого, что на острове во время ваяния статуй не могло быть необходимого количества деревьев с достаточным диаметром ствола, но еще и потому, что аборигенам о. Пасхи, как и инкам, и полинезийцам, не было известно колесо как таковое.

      Усилие для перемещения груза на каких-нибудь салазках или полозьях (рис. 5-I) по гладкой поверхности однозначно определяется коэффициентом трения скольжения материала полозьев о материал поверхности. Для дерева, скользящего по гладкому камню, этот коэффициент равен 0,38, а для отнюдь не гладкого камня дороги, по которой статуи двигали от каменоломен к побережью, - 0,5 – 0,8. Любое несовершенство полозьев, равно как и непосредственный контакт неровностей на теле статуи с дорогой, приведут к тому, что груз начнет работать как плуг – сопротивление его при этом еще более резко возрастет. Трение скольжения можно уменьшить применением достаточно обильной смазки, но даже если подбирать ее с пройденного пути и использовать заново, потери смазки будут все же очень велики.          

12.

Сомнительно, чтобы на небольшом каменистом острове с далеко не безграничными пищевыми ресурсами стали бы так обращаться с вареным ямсом и плодами – ведь именно они, согласно легендам, были той смазкой, которую бросали под статуи.

      Третья группа способов (рис. 5-III) базируется на той или иной реализации принципа неустойчивой опоры. Здесь горизонтальное усилие, необходимое для перемещения слегка приподнимающегося и полностью отрывающегося от земли груза, равно приблизительно одной пятой его веса. В качестве приспособления для такого рода шаговой транспортировки вполне подходит известное в древней Полинезии и в древней Америке приспособление из древесного ствола с развилкой или аналогичная по принципу действия А-образная опора. Но все это очень удобно только для компактных монолитов без тонкой отделки, т.е. для пукао, со статуями дело обстоит не так хорошо.

      Французский исследователь Ж.-П. Симере и чехословацкий инженер П. Павел обратили внимание на то, что в преданиях всегда речь идет о перемещении моаи небольшими шажками в вертикальном положении, и предложили свои версии, в которых эта деталь учитывается. Этим они осознанно или чисто интуитивно сделали очень важный шаг вперед и перешли в своем поиске на качественно новый уровень – при вертикальном положении изваяния отпадает всякая необходимость в деревянных опорных приспособлениях. Вертикально стоящее изваяние становится само себе и рычагом, и опорным устройством (рис. 5-IV).             

                              Как сделать шаг.

      Очень интересен в этом смысле способ Ж.-П. Симере. Перемещение здесь происходит так же, как и для тяжелой бочки на гладком полу, «поворотом» или «перекатом»: если ее немного наклонить в сторону, чтобы бочка встала на ребро основания, и приложить момент, вращающий ее вокруг точки опоры (или вокруг собственной оси), то бочка перенесет центр массы вперед и в сторону (или перекатится на некоторое расстояние в том же направлении). Последовательно повторяя эту операцию каждый раз с противоположной стороны, можно добиться перемещения бочки вперед небольшими «шагами».

      Но основание моаи представляет собой не круг, а прямоугольник с двумя скругленными углами, и двигаться ему придется не по гладкому полу, а по не слишком гладкой дороге, иногда – и просто по неподготовленной равнине. Перемещение «перекатом» - это по сути дела переход к качению моаи, колесом здесь служит не бревенчатый каток, а скругленная кромка основания. Несомненно, этот способ мог быть эмпирически найден на ранних стадиях ваяния и мог применяться для перемещения небольших

13.

5 – 10-тонных моаи, но для 40-тонного изваяния он вырождается в изнурительное мероприятие с негарантированным результатом, требующего как минимум участия 350 человек. Если же 40-тонный моаи по второй вариации метода Симере наклонят в сторону, а затем начнут разворачивать, ребро основания превратится в лемех плуга со всеми вытекающими из этого последствиями. Число рабочих здесь многократно возрастает и вообще не поддается точному определению, все будет зависеть от  прочности верхнего слоя дороги, который они сумеют содрать или выворотить.

      П. Павел в своей версии исходил из того, что основание моаи представляет собой полусферическую поверхность, усеченную горизонтальной плоскостью. В строго вертикальном положении моаи устойчиво стоит на плоской части основания, но после накренения он становится в чем-то похожим на яйцо, положенное на стол, и его можно повернуть на небольшой угол. Момент сил трения в точке опоры будет невелик, поэтому изваяние потребует очень небольших усилий для приведения его в движение, что блестяще подтвердилось в ходе археологического эксперимента, проведенного в 1982 году в г. Страконице. К вящему удовольствию многочисленных зрителей, всего 17 человек заставили «зашагать» 10-тонную бетонную модель моаи высотой 5 м по ровной бетонной площадке. Но основания у всех настоящих моаи делалось плоским. Некоторая выпуклость оснований у стоявших на аху моаи – результат абразивного износа опорной поверхности при движении. Можно, конечно, легко усовершенствовать способ П. Павела – бросать каждый раз под приподнятое плоское основание щебень твердостью не выше твердости дороги – если сделать это удачно, щебень будет играть ту же роль, что и шарики в подшипнике. Но и это не избавляет гипотезу от существующего недостатка – недопустимо низкой проходимости: в любом случае статуя, даже с явно выраженным яйцевидным основанием, после схода с ровной твердой дороги моментально завязнет в обычном грунте. А древние пасхальские дороги, строго говоря, не такие уж и ровные и вплотную к аху они обычно не подходят.

      Единственно разумный путь уменьшения площади основания, соприкасающегося с дорогой, - это вращение параллелепипеда, за который можно условно принять моаи, не на ребре, а на вершине. Этот путь сразу же приводит к неожиданному результату: если накренить наш 40-тонный моаи набок, а затем потянуть назад, то словно оживший антропоморфный великан высотой с трехэтажный дом вдруг совершенно неожиданно, как бы перебарывая тщетные усилия копошащихся у его подножия лилипутов, самостоятельно шагнет вперед. Секрет этого фокуса, оказывавшего на воображение непосредственных его исполнителей, несомненно, сильнейшее воздействие, на диво прост (рис. 6). При изменении площади опоры накрененного моаи – опорой в момент движения становится вершина

14.

параллелепипеда – с изваянием внезапно произойдет то же, что и с человеком, которого сбили с ног подсечкой. Возникает опрокидывающий момент, а лишенный равновесия моаи, совершая вращения вокруг оси, падает под действием суммы моментов до тех пор, пока его приподнятое основание не коснется дороги. Шаг сделан. Повторяя эту операцию, 154 рабочих могут заставить 40-тонную моаи «зашагать» со скоростью до 250 метров в день, т.е. как вертикально поставленные рычаги. И ямс тоже понадобится – на всякий случай, чтобы бросать его под моаи на чрезмерно мягком грунте или на тех участках пути, где площадь опоры в момент движения оказывается нежелательно большой.

      Обращает на себя внимание то, насколько точно совместился этот реконструированный способ передвижения по равнине с той фольклорной версией, которую вот уже почти двести лет приводят островитяне и которой, скептически улыбаясь, единодушно не верят европейцы. Даже в наше время потомки древних пасхальцев на вопрос о том, как же все же их предки перетаскивали моаи до побережья, дают четкий и всегда одинаковый ответ: «Они шагали сами, их двигала мана». Хотя рациональное зерно в памяти потомков утрачено, они абсолютно правы во всех смысловых моментах своих утверждений: во-первых, Иваяния перемещались вертикально, во-вторых, они шагали (обычно переводят «шли»), но для островитян, не знавших колеса, понятие «перемещаться по земле» должно тождественно совпадать с понятием «шагать», «идти пешком», в-третьих, они шагали сами (статую не тянули в направлении движения, внешне все выглядело совсем наоборот), а в-четвертых, как это не странно, изваяния двигала именно «мана» - в данном конкретном случае это всего-навсего опрокидывающий момент. За другие ипостаси «маны» не ручаемся, но «ману», заставляющую шагать статуи, можно легко сосчитать и даже использовать в быту или строительной практике – например, для перемещения на небольшие расстояния высоких, массивных объектов самым простым способом. К слову сказать, «мана» во время ваяния статуй и в самом деле появлялась тогда, и только тогда, когда в одном месте находилось достаточно много людей: ведь для того, чтобы потянуть за пару канатов, сотне островитян действительно нужно было собраться возле моаи.

      В итоге получается, что горизонтальное перемещение изваяний о. Пасхи, равно как и спуск их со скалы, осуществляла, в конечном счете умело используемая сила тяжести, самая могущественная из сил, которую интуитивно укротили и заставили работать на себя древние ваятели. Если способ «перекатом» Ж.-П. Симере – это использование на качественном уровне принципа качения, т.е. использование как бы встроенного колеса, а способ П. Павела – использование встроенной опоры скольжения, то способ «поворот на вершине основания» - это использование принципа неустойчивой  опоры, где такой опорой опять-таки является само тело изваяния. Круг замкнулся – это был третий и последний, из допускаемых

15.

условиями нашей задачи, способов движения. Интересно, что человек перемещается по этому же принципу: ходьба – это последовательность чередующихся устойчивых и неустойчивых положений тела. Правда, у человека есть ноги, а у моаи их нет, но это несущественное отличие ничуть не умоляет неоспоримых преимуществ такого способа перемещения изваяний: довольно большая проходимость (она определяется предельным углом устойчивости монолита), полная безопасность работы (моаи автоматически возвращается из неустойчивого положения в устойчивое, а в случае чрезмерного наклона он упадет не на людей) и великолепная маневренность (моаи можно без труда заставить разворачиваться в нужном направлении, двигаться боком и задом наперед).

      Дошедшую к аху статую уже сравнительно несложно поднять (рис. 7) до необходимого уровня – при этом моаи каждый раз наклоняют теми же канатами, что и при горизонтальном движении, а насыпь будет расти намного быстрее, чем при работе рычагами. Затем моаи делает несколько шагов на аху и встает на свое законное место. Скульптор, сидящий на веревочном сиденье, открывает ему глаза, т.е. высекает их в пустых пока глазницах.

      Нет ничего особо сложного, а тем более принципиально невозможного и в установке пукао на макушку моаи. Принцип подъема здесь тот же, что и при «шаговом» движении изваяния на аху, только вместо постепенно растущей опорной насыпи используются спущенные с затылка статуи канаты. И опять ваятелям не понадобится ни крошки дерева. Для этой работы требуется неожиданно мало людей (60 человек для рекордного 10-тонного пукао) и всего один рабочий день.

*  *  *   

      Кажущиеся невозможными результаты деятельности древних объясняются очень просто: это в равной степени относится и к о. Пасхи, и к строительным приемам древних египтян (также пока до конца не изученным), и вообще к любым мегалитам древности. Не стоит валить все земные чудеса на пришельцев из космоса.

      Ощущение необъяснимости при взгляде на древние камни возникает оттого, что из повседневной деятельности и соответственно из круга привычных представлений современного человека исчезли приемы общения с большими монолитными массами строительного материала. С такими тяжестями перестали иметь дело с тех пор, как человек стал как бы «квантовать» строительный материал, применяя большое число небольших кирпичей вместо одного блока равного веса, т.е. «квантовать» внешние

16.

нагрузки. Вся современная техника в конечном счете рассчитана на сравнительно небольшие усилия, совершаемые с большой скоростью. Древние же, работая с монолитами, т.е. с большими неделимыми нагрузками, наоборот, «квантовали» усилия в проходимые расстояния, они добивались больших усилий на небольших участках пути, расплачиваясь необходимостью перестраивать приспособления для каждого следующего шага. По этой причине, во всех без исключения известных древних технических приемах с использованием мускульных силы, ясно прослеживается «дискретный» принцип движения (он же должен присутствовать и в неизвестных пока приемах), лишний раз подтверждающий столь же древнюю мудрость «тише едешь – дальше будешь». Очень удобная для практики особенность, применявшихся на о. Пасхи приемов работы, состоит в плавности регулировки и в их почти абсолютной гибкости: они очень просто подстраиваются под любой объект и под любые условия местности, а недостаточную прочность канатов или имеющихся рычагов легко обойти применением вместе нескольких канатов или связанных в пучок тонких древесных стволов, то же относится и к кнехтам – любую чрезмерную нагрузку можно без труда распределить между несколькими, где угодно расположенными кнехтами.

      Самое большое изваяние о. Пасхи длиной 21,8 м, лежащее у верхней границы делювия под Рано-Рараку, и заготовленное для него пукао объемом 18 куб. м до сих пор не отделены от скалы. Сейчас трудно сказать, что помешало довести столь грандиозное начинание до конца. Все наводит на мысль о том, что с этим предельным воплощением гигантомании эпохи ваяния статуй, по габаритам своим соизмеримых с блоками знаменитой Баальбекской террасы, случилось то же, что и с пирогой Робинзона Крузо: вытесать-то он ее вытесал, а сдвинуть с места так и не сумел. Но это впечатление – просто дань эмоциям, как и многое на этом острове. Изваяние собирались установить на приготовленное для него место, и дело было только за исполнителями. Может статься, что эта предстоящая работа и послужила формальным поводом для выхода на поверхность давно назревавших в обществе противоречий и недовольств. Во всяком случае ничего технически невозможного в транспортировке гиганта высотой с семиэтажный дом нет. В цивилизованном мире для этого понадобилось бы одиннадцать 30-тонных кранов и три «БелАЗа» грузоподъемностью 120 т, общей собственной массой 390 т и мощностью 3,9 тыс. л.с. Если бы островитяне пошли аналогичным путем, т.е. пользовались какими-нибудь механическими приспособлениями – редукторами с очень большими передаточными отношениями, прочной платформой на широких колесах и т.п., то у них действительно ничего бы не получилось: такое значительное увеличение веса груза потребовало бы от них создания практически нежизнеспособного механизма или приспособления, на проворачивание которого даже вхолостую уходила бы вся энергия работающих людей.

17.

Но приспособления (несколько веревок) и принципы, применявшиеся на острове, начисто лишены этого недостатка, здесь величина усилия, потребного для перемещения груза, всегда находится в линейной зависимости от его веса. Если статую и заготовленную для нее пукао отделить от породы и далее действовать по реконструированной технологии, то через 6-7 месяцев после начала эксперимента 1195 человек украсят берег острова огромным изваянием, увенчанным 25-тонной глыбой.

      Таковы любопытные особенности и возможности совершенно незаслуженно забытых древних принципов транспортировки больших тяжестей.   

18.

                             ОСТРОВ ПАСХА.

      В день праздника Пасхи в 1722 году корабль голландского адмирала Якоба Рогевина причалил к берегу покрытого травяным ковром острова в южной части Тихого океана. Адмирал назвал открытую им землю островом Пасхи и вскоре обнаружил, что это весьма загадочное место.

      Остров располагался в 1500 милях от ближайшей обитаемой земли. Население острова состояло примерно из 1000 туземцев – темнокожих полинезийцев. Самое любопытное, что удалось обнаружить исследователю на острове, было следующее.

      Вдоль всего берега он увидел стоящие вертикально огромные человеческие головы, каждая из которых была вытесана из цельной каменной скалы. Камень запечатлел похожие друг на друга вытянутые лица с необычайно длинными мочкам ушей. У некоторых статуй имелись руки, а у других – шляпы из кусков красной вулканической лавы. Вскоре адмирал узнал, что статуи стоят не только на берегу, но и рассыпаны по всему острову. Множество неоконченных изваяний удалось обнаружить в заброшенных каменоломнях.

      Первобытные племена во всех уголках земли имеют различные формы искусства, обычно так или иначе связанных с их религией, однако ничего подобного этим статуям не удавалось встретить больше нигде! По сути дела, они до сих пор являются загадкой для ученых. Один из вопросов, например, состоит в том, как могли первобытные люди дотащить 50-тонные статуи от каменоломен до морского побережья. Какими видами транспортных средств они пользовались?

      Никто не знает! Специалисты полагают, что статуи каким-то образом связаны с первобытными, религиозными культами и обрядами захоронения людей. Множество статуй было намеренно сломаны в ходе войн, бушевавших на острове в течение XVIII века. Но даже современные обитатели острова не могут объяснить, чем являются эти статуи.

      Сейчас остров Пасхи – колония Чили. Весь остров, за исключением небольшой части, предоставленной туземцам, отдан под пастбища. Размеры острова невелики и составляют примерно 20 км в длину  и 12 (в самом широком месте) в ширину.       

18.