Методы сверления древних Египтян

#1
Андрей VestigatorSensus Кудинов
Огромное количество настенных росписей и рельефов, иллюстрирующих различные аспекты повседневной жизни Египтян периода древнего царства, никогда не изображают процесс строительства пирамиды. Таким образом, можно лишь моделировать различные гипотезы, осно-вываясь на объективных данных и информации, полученной в результате археологических изысканий и раскопок в районе пирамид [9].
Не вызывает сомнений использование древними мастерами каменного, деревянного и мед-ного инструмента. Изготовление и применение адобов легко вписывается в древнее строительство, даже применение известняка в небольших количествах вполне возможно. Но вот в чём загвоздка: применение в строительстве твёрдых пород, да ещё в тех количествах, которые использовались в Древнем Египте, что за инструмент мог применяться Египтянами? Известняк ещё можно обраба-тывать медными инструментами, хотя и очень трудно, но гранит и тем более базальт обработать мягкой медью практически не возможно. Это всё-равно, что пробовать распилить железный на-пильник деревянным ножом. Это легко доказать используя шкалу Мооса – минералогическая шкала твёрдости, набор эталонных минералов для определения относительной твёрдости методом царапания. В качестве эталонов приняты 10 минералов, расположенных в порядке возрастающей твёрдости:
1 –тальк, 2 – гипс,
3 – кальцит, 4 – флюорит,
5 – апатит, 6 – ортоклаз,
7 – кварц, 8 – то-паз,
9 – корунд, 10 – алмаз.
Для сравнения, железо или углеродистая сталь могла бы иметь твёрдость 3 – 3,5 по шкале Мооса, а медь около 1,5-2. Порода известняка бывает различной и варьируется от 2 до 4. Гранит около 5, Базальт около 6. Главное правило такой шкалы гласит, что менее твёрдой породой нельзя поцарапать более твёрдую. В принципе можно обрабатывать минералы, которые равны по твёрдости с инструментом, но не выше него. Это бесполезно. Следовательно, использование меди для обработки мягких пород известняка ещё возможно, но не более того. Существуют иные мето-ды обработки, которыми древние египтяне вполне смогли бы воспользоваться и тому есть доказа-тельства.
1) Оббивание камнем. Возможно, что этот процесс изображен в гробнице V династии в Саккара [11], в гробнице VI династии в Дейр-эль-Гебрави [12] и в гробнице XVIII династии в Фи-вах [13].
2) Трение зажатыми в руке камнями (вероятно, с применением какого-то абразивного по-рошка). Этот метод изображен в гробнице V династии в Саккара [11] и в гробнице XVIII династии в Фивах [13].
3) Распиливание при помощи медного лезвия с применением абразивного порошка. Изобра-жения этого процесса не найдены.
4) Сверление при помощи трубчатого сверла и абразивного порошка. Сверло представляло собой полую медную трубку, которую вращали либо между ладонями, либо с помощью лучка. Трубчатое сверло употреблялось также для высверливания каменных сосудов, в особенности — цилиндрических кувшинов[14]. По словам Петри[15], такого рода сверло употреблялось «вначале при выдалбливании больших диоритовых чаш», а также при изготовлении «прямостенных сосу-дов»; при этом он приводит образцы таких сосудов, сделанных из базальта и алебастра. Изобра-жения этого процесса не найдены.
В связи с этим можно упомянуть другой тип орудия для сверления каменных сосудов, а именно вид коловорота, снабженного эксцентрической ручкой и двумя тяжелыми гирями. Ручка, по-видимому, была деревянная; самое же сверло, нередко сегментовидной формы, изготовлялось из кремня. Такие сверла были найдены в большом количестве в Саккаре и в других местах. Кроме того, обнаружено немало отверстий, просверленных при помощи такого сверла. Примеры таких отверстий мы находим в Абусире [16] и в известняковых плитах эпохи III династии в Саккара [17]. В последнем случае отверстия, по-видимому, сделаны учениками, практиковавшимися в обраще-нии со сверлом. Такое сверло изображено в росписи многих гробниц.
5) Сверление медным или каменным острием при помощи абразивного порошка. В одной гробнице V династии[18] изображено применение сверла «для сверления каменной печати»[19], а в гробнице VI династии показано сверление сердолика[20]. В нес
#2
Андрей VestigatorSensus Кудинов
В нескольких других гробницах изображены мастера, просверливающие бусы при помощи сверла с лучной передачей, а в одной гробнице — просверливание таким же методом какого-то непонятного предмета[21].
6) Трение медным (?) острием при помощи абразивного порошка. Данные об этой операции сомнительны. Инструмент изображен в одной гробнице XVIII династии[22].
Обычно в связи с обработкой твердых пород камня слишком много говорится об употреб-лении долот. Некоторые ученые, как мы уже говорили, считают, что для этой цели применялись стальные орудия, утверждают, что медные и бронзовые долота, сколько бы их ни отковывали, все равно не в состоянии резать такие твердые породы камня, как диорит, гранит или сланец, и что при этом нельзя пользоваться абразивным порошком. С этим нельзя не согласиться, и, конечно, долота употреблялись только при обработке мягких пород камня. Однако мы имеем много свиде-тельств применения пилы и сверла, в частности трубчатого, в виде следов, оставшихся на обрабо-танных с их помощью камнях[23].(смотри рисунок 22, 23) Так, например, следы пилы видны на базальтовых плитах пола храма при пирамиде Хуфу[24] (смотри рисунок 22); на красных гранит-ных саркофагах Хуфу и Хафры[25]; на сделанном из красного гранита саркофаге Хордедефа (IV династия)[26], найденном Рейснером в Гизе; на крышке серого гранитного саркофага Мере-санх[27]; на тыльной стороне одной из триад Менкаура[28] и на двух незаконченных алебастровых статуях этого же фараона[29]. Следы трубчатых сверл видны на алебастровой статуе Менкау-ра[30], а также на его незаконченной статуе[31]; на хорошо известной диоритовой статуе Хафры; следы сверл четырех различных диаметров видны в глазных впадинах сделанной из темно-серого гранита статуи эпохи XII династии[32]; в глазных впадинах головы из темно-серого гранита, веро-ятно, также эпохи Среднего царства[33] и на высеченной из обсидиана голове Тутмоса III из Кар-нака [34]. Трубчатыми сверлами пользовались для высверливания гнезд в граните пирамидного храма Менкаура, в которые входили концы дверных косяков и болты[35]. Петри приводит еще много примеров отверстий и сердечников, высверленных при помощи трубчатого сверла. Был об-следован в кладовой Саккара большой высверленный сердечник диаметром около 8 см из крупно-зернистого красного гранита с зелеными пятнами на наружной стороне от меди сверла, а также маленький высверленный диоритовый сердечник диаметром около 3,2 см. Примеры сверления медным или каменным острием, не оставляющие сомнения о способе сверления, мы находим в ноздрях, ушах и углах рта алебастровой статуи Менкаура[36] и на фрагментах двух каменных ваз с надписями (III династия) из ступенчатой пирамиды в Саккара (рисунок 24). Надписи изданы Ган-ном[37]. Сами же фрагменты находятся в Каирском музее, причем один из них (Ганн, № 4, табл. I; инвентарный музейный номер J. 55257) является частью диоритовой вазы, а другой (у Ганна № I, табл. III; инвентарный музейный номер J. 55273) — частью вазы, которую Ганн называет диорито-вой, но которая в действительности сделана из доломитового известняка.
Пилы и сверла, за исключением вышеупомянутого «коловорота», вероятно, изготовлялись из меди вплоть до эпохи Среднего царства (около 2000 г. до н. э.), когда впервые появились брон-зовые орудия, после чего употреблялись как те, так и другие, пока они не были вытеснены желе-зом. Поскольку ни медь, ни бронза не обладают достаточной твердостью для того, чтобы резать такие твердые камни, как базальт, диорит, гранит, кварцит и сланец, инструменты для обработки этих пород изготовлялись, должно быть, из какого-то более твердого материала, причем этот ма-териал должен был применяться либо в виде режущих зубьев, либо в виде порошка.
Главным сторонником применения прикрепленных зубцеобразных резцов является Петри, считавший в 1883 году[38], что «материал для изготовления этих режущих зубьев пока еще не из-вестен; для этой цели могли употребляться только пять веществ: берилл, топаз, хризоберилл, ко-рунд или сапфир и алмаз. По характеру работы здесь, скорее всего, подходил бы алмаз, и лишь со-ображения о том, что
#3
Андрей VestigatorSensus Кудинов
что это вообще очень редкий минерал, а в Египте он совершенно отсутствует, заставляют отбросить эту возможность и считать более вероятным материалом твердый некристаллический корунд». В 1925 году тот же Петри заявил[39]: «Гранит резали пилами с зубцами из драгоценных камней и трубчатыми сверлами с насаженными на них драгоценными камнями. Из какого именно камня были сделаны резцы — не известно, но корунд, по-видимому, не может резать кварц». В 1937 году Петри писал[40], что для резки твердых пород применялось «какое-то ножеобразное орудие с насаженными на него наждачными зубьями...»
В отношении трубчатых сверл Петри пишет, что «...египтяне насаживали режущие драго-ценные камни не только по торцовой части трубки сверла... но также... и на стенки трубки, как внутри, так и снаружи...»[41]
Самой твердой породой, которую приходилось резать древним египтянам, был кварц — либо в виде кварцита (который в целом является кварцем), либо в виде кварцевых кристаллов в граните и других породах (Рисунок 16 а,б). По шкале Мооса, твердость кварца равна семи. Пять камней, упоминаемые, Петри как единственные способные резать другие твердые породы камня, имеют твердость, превышающую твердость кварца. Так, берилл имеет твердость 7,5–8,0; топаз — 8; хризоберилл — 8,5, драгоценные формы корунда (рубин, сапфир) — 9 и самый твердый из всех камней — алмаз — 10.
Хотя берилл и встречается в Египте, мы не имеем никаких свидетельств о том, что он был известен там до греческой эпохи, и в высшей степени маловероятно, что он когда-либо добывался в количестве, необходимом для обработки твердых каменных пород. Остальные породы камня, (перечисленные Петри, в Египте не встречаются, и вплоть до очень позднего времени мы не имеем ни данных, ни оснований предполагать, что они употреблялись там или хотя бы были известны). Топаз (topazos) Страбона [42] и Плиния [42] (привозившийся, по их словам, с одного из островов в Красном море) был, вероятно, современным хризолитом с твердостью только 6,5, который мягче топаза и недостаточно тверд для резания кварца.
Предполагается, что предположение о том, что египтяне, да еще в такой ранний период, умели гранить эти самоцветные камни для изготовления из них зубьев и насаживать их на металл так, чтобы они выдерживали тяжелую рабочую нагрузку, не столько разрешает, сколько еще более запутывает вопрос. Да и существовали ли когда-либо эти постулированные Петри зубья? Вот ка-кие доказательства он приводит в пользу их существования [42].
А) Цилиндрический сердечник из гранита с непрерывной спиралеобразной бороздкой, про-царапанной острым резцом. В одном месте бороздка превращается в желобок, образованный, как это можно проследить, вследствие пятикратного поворота резца вокруг сердечника.
Б) Часть просверленного в диорите отверстия с семнадцатью бороздками, расположенными на равных расстояниях друг от друга, что объясняется последовательным вращением одного и то-го же резца.
В) Кусок диорита с несколькими бороздками глубиною более одной четверти миллиметра, образованными вследствие однократного проведения резцом.
Д) Куски диорита с правильно расположенными бороздками, нанесенными пилой.
Е) Два фрагмента диоритовых чаш с иероглифами, не выцарапанными или выскобленными, а вырезанными легко режущим острием.
Однако если при работе мягкими медными пилами или сверлами применялся абразивный порошок, то вполне вероятно, что частицы абразива иногда внедрялись в металл, где они и могли оставаться в течение некоторого времени. Такого рода случайные и временные зубья легко могли дать тот же эффект, что и постоянные, специально вставленные в лезвие пилы. Петри отрицает эту возможность. «...Нам кажется физически невозможным, — говорит он, — чтобы какая-либо час-тица несвязанного порошка могла в результате трения так прочно внедриться в мягкий металл, чтобы быть в состоянии вынести огромную нагрузку... необходимую для проведения заметной бо-розды в таком твердом веществе, как кварц»[42]. Однако если судить по практике современного шлифования, при котором мелкий абразивный порошок употребляется вместе с мягки
#4
Андрей VestigatorSensus Кудинов
вместе с мягким металлом (медь, свинец или мягкий сплав), часть абразивного порошка при работе всегда внедряется в металл. Поэтому вполне вероятно, что и при применении древнего метода часть абразивного порошка могла также внедряться в металл, который из трех взаимодействующих веществ (медь, камень и абразив) был самым мягким.
В дискуссии, вызванной статьей Петри, Джон Эванс[42] заявил, что, по его мнению, бороз-ды были результатом сверления трубкой из мягкого металла с помощью твердого зернистого ма-териала и что «спиральные борозды на сердечниках могли образоваться либо в момент введения в углубление трубки, наполненной свежим абразивным материалом, либо при извлечении ее, когда она оказалась забитой».
В анализе Петри пунктов (с) и (е) такие фразы, как «бороздки глубиною более одной чет-верти миллиметра, образованные в кварце вследствие однократного проведения резцом»[46] или «поскольку ширина бороздки равна всего лишь одной пятой миллиметра... ясно, что резец должен был быть тверже кварца»[43], несколько дезориентируют, поскольку материал, о котором говорит Петри, был не кварцем, а менее твердым диоритом; поскольку же для шлифования алмазов при-меняется алмазная пыль, то вполне допустимо, что для резания кварца может использоваться тол-ченый кварц. Описывая сланцевые триады Менкаура, Рейснер говорит[44]: «Некоторые царапи-ны... образованы соскользнувшим острым резцом».
Эскизы и незаконченные работы скульпторов, описанные Эдгаром, относятся уже к позд-нему периоду, когда употребление мастерами долот и других железных инструментов было, не только возможно, но даже совершенно очевидно, поскольку известно, что в III веке д. н. э. рабо-чим каменоломен выдавали железные инструменты[45]. По словам Эдгара, «почти все собранные здесь предметы датируются сравнительно поздним временем. Незаконченные статуи относятся ко времени от Саисского периода до захвата страны римлянами. Возможно... что многие эскизы из известняка принадлежат к эпохе Птолемеев».
«Работая с более твердыми породами камня, скульпторы пользовались главным образом каким-то остроконечным инструментом или пробойником... следы которого становятся все менее заметны по мере продвижения работы».
«При работе с мягким известняком, из которого сделаны почти все модели, применялась иная техника: значительная часть работы выполнялась не пробойником, а долотом. По-видимому, в начальной стадии работы, когда от глыбы нужно было отделить крупные куски, иногда пользо-вались пилой... Общая форма придавалась обычно четкими продольными ударами прямого или скругленного долота. Наряду с плоскими применялись скругленные долота, оставлявшие желоб-кообразный след. Вероятно, в это время было уже известно и долото с загнутым острием. Видно, что остроконечным инструментом пользовались как для мягких, так и для твердых пород камня... На законченных статуях из известняка часто можно видеть следы отделки при помощи какого-то скребка»[46].
#5
Александр ~1001~ Волошин
Но нельзя же обработать диоритовый блок ни диоритовым зубилом, ни корундом, ни топазом, ни бериллом, ни сапфиром.... даже алмаз не дал бы идиальных спилов и сверлений без давления порядка 0.5-2 т. на см2,
и вр. м. 50 тыс. об. (!!!)
#6
Андрей VestigatorSensus Кудинов
ну, вы преувеличиваете! Я у себя в лаборатории при помощи кольцевого алмазного сверла (на латунном корпусе) сверлил синтетическое сапфировое стекло, ручной подачей между прочим! Обороты 2890 в мин.
#7
Андрей VestigatorSensus Кудинов
и всё получалось довольно ровненько!
#8
Александр ~1001~ Волошин
Однако режущая кромка (спираальная) в блоках Египта =1.5 - 2.5 см.(!!!)
...для этого давление должно быть 0.5 - 2 т. на см2 (!!!)
#9
Андрей VestigatorSensus Кудинов
Вы кстати описались - не см, а мм наверно?

Чем меньше кромка, тем меньше на неё нужно давления создать, чтобы она резала. Это я вам как дипломированный инженер-физик говорю. При толстой кромке, давление должно быть больше.
Я изготавливал свёрла с толщиной кромки в четверть мм (из латуни с алмзно-никелевым покрытием). Но диаметр таких свёрл не делается больше 12 мм. Больше 12 мм делают уже на стальной основе толщиной от мм и больше. В зависимости от диаметра сверла.
#10
Анастасия Шабанова
уже доказано,что какими орудиями и машинами пользовались они,ни одно наше на такое не способно.вы думаете то что мы сейчас достигли в технике-это пик?у них были такие орудия,какие нам и не снились--лазерные.
#11
Андрей VestigatorSensus Кудинов
Отнюдь! Ещё не достигли. Но потихоньку подбираемся. Лазеры в данном случае - чушь! Энергетические затраты не опрадали бы себя. Мы с Александром это как-то уже обсуждали.
#12
Михаил Упийский
Гм... Или меня плохо учили, или твердость меди снизилась с тройки до полутора) В железе определяющим фактором является легированность, термообработка и содержание примесей - цифры самые разные.
Анастасия, фраза "уже доказано" вызывает вопросы... Позвольте поинтересоваться: кем и когда??? Вряд ли это фамилия известного египтолога, излазившего пол-Египта...
А то они бедолаги находят надписи вроде "здесь был Вася", оставленные в пирамидах работягами того времени, разметки на блоках в закрытых камерах, а в интернете говорят: этого не может быть, потому, что не может быть никогда!
Почему бы египтянам не быть знакомыми с абразивными природными материалами и не делать напыление? Если уж не из алмазов, то хотя бы обсидана - вулканического стекла? Конечно современному человеку сложно представить, что одно отверстие могли делать несколько дней... но даже теория использования ультразвука летучих мышей выглядит объяснимой, в отличие от применения лазера ДЛЯ СВЕРЛЕНИЯ.
Свойства лазера были известны наблюдательным египетским жрецам - вспомните биографию А.Македонского.
#13
Андрей VestigatorSensus Кудинов
К Михаилу. Ну вообще сравнивать твёрдость по природной шкале с твёрдостью металлов и сплавов, уже само пе себе абсурдно. Опять же на сколько чистая медь? Так что сравнительные величины даны для наглядности.
Анастасия, немного неправильно выразилась.
Я сам терпеть не могу фразы к расплывчатым теориям типа "было даказано" или "учёные доказали" и т.д.
#14
Андрей VestigatorSensus Кудинов
Советую, Михаил, дочитать эту заметочку до конца.
#15
Макс Меньшиков
очень весело читать это было. хотите уникальное открытие, которое уже известно лично мне лет 10? диорит сверлится лучковым сверлом, где за сверло берется трубчатая кость, подсыпается песок и подливается вода. чтобы высверлить дырку в диоритовом фатяьновском топоре эпохи бронзы нужно около 3-4 часов времени, глубина отверстия 7-10 см. не верите, попробуйте сами
#16
Макс Меньшиков
да, и еще одно маленькое замечание. в эпоху бронзы использовались мышьяковистые и оловянистые бронзы, а никак не чистая медь, а их твердость сравнима с низкоуглеродистой сталью. подобные орудия найдены в больших количествах.
#17
Андрей VestigatorSensus Кудинов
Макс, вы отверстия в граните Египетском хоть видели раз? Никаким лучком такие отверстия не сделаешь, тем более, что найден керн. Это было явно полое цилиндрическое сверло. И кварцевый песок не больно здесь поможет. Он должен был бы застревать в сверле, чтобы находиться под нагрузкой, но этого не может происходить, поскольку поверхность порошинок не имеет развитой формы и им просто нечем зацепиться за медный сплав (?). По поводу наличия бронз во временя строительства Пирамид, это тоже большой вопрос. Это только предположение. Да и к тому же, вы преставляете то количество меди, необходимое для переработки такого количества гранита, базальта и Турского облицовочного камня? (Про обычный извесняк я вообще молчу). Да, песок в Египте должен был бы быть весь чёрный, от того количества меди, которое понадобилось бы для обработки. Ну и добыча меди должна бы была быть на уровне современного металлургического комбината.
#18
Мирослав Algiz Власенко
Что вы спорите, всё давно обсчитано, проверено и доказано. Сверлили медью, нормально сверлили, вот вам ссылочка на страничку, там внизу списочек источников.
http://www.geocities.com/unforbidden_geology/ancient...
#19
Макс Меньшиков
Спасибо, Мирослав, отличная ссылка. но боюсь любители инопланетных технологий все равно не сочтут это аргументом. люди любят поспорить о том, что давно известно и изучено

Михаил, как раз лучковым сверлом такие отверстия и сделаешь, пройдите по ссылке МИрослава, там все идеально разложенно. сверло полое, отсюда и керн. все естественно. а медь в древности добывалась отлично и, если вы этого не знаете, не значит, что этого не было
#20
Андрей VestigatorSensus Кудинов
Посмотрел внимательно вашу ссылку, Мирослав, автор там так же в затруднении находится перед некоторыми моментами, и ничего толком не объясняет.

Основной косяк в том, что толщина гипотетической медной кромки на некоторых отверстиях (да, многие из них проделаны именно лучковым методом), составляет 2-3 мм при этом диаметр самого отверстия может достигать до 15-20 см. В этом случае давление на кромку должно быть просто огромным!
Никакая медь не выдержит такой нагрузки и просто заклинит. И никакой абразивный порошок, подсыпаемый под сверло тут не поможет. Это я вам как инженер физик говорю. И все эти "доказательства", не более чем домысел гуманитариев, ничего не смыслящих в физике.