Как записано в Бытии 11:1-9, древние якобы построили башню до небес в долине в Вавилоне (недалеко от современного Багдада), и Бог рассеял их по Земле в качестве наказания. Согласно источникам, приведенным в этом вопросе и этом , оба в Ми Йодея, размеры его высоты даны как 2,6 км, 5 км, 52,5 км или 138,24 км, а ширина указана как «203 кирпича в ширину» для 2,6 км. и версии 52,5 км, а для остальных не указаны.
Учитывая, что в стихах Книги Бытия описывается, что это сооружение было построено исключительно из кирпича и известкового раствора, могла ли эта история быть правдоподобной, если бы она полностью соответствовала сфере известной науки? Игнорируя правдоподобие того, что все человечество действительно работает вместе, или количество требуемого человеческого труда, или что-то в этом роде.
Теперь одна загвоздка в том, что в большинстве этих источников нет ширины башни. Возможно ли, учитывая прочность кирпича и раствора того времени (ортодоксальный иудаизм относит это событие к 1996 г. или 1765 г. до н.э.), чтобы башни такой разной высоты имели разумную ширину? Другими словами, можно ли рассчитать ширину исходя из высоты и прочности, предполагая, что башня действительно может стоять?
Я предполагаю, что есть несколько вопросов, которые следует рассмотреть, пытаясь ответить на этот вопрос.
Линии Наски были длиной до 370 метров и могли создавать удивительно сложные узоры. Одна из гипотез того, как они это сделали, заключалась в том, что они нарисовали долину, а менеджеры по строительству заметили ее с большей высоты.
У египтян (почти современников) были прицельные уровни, состоящие из отвеса и треугольника на столе. Посмотрите здесь для примера.
Деревянные палки, отмеченные на общей желаемой высоте, с протянутой между ними веревкой были техникой, используемой для выравнивания пирамиды. Первоначально стержни проверялись с помощью визуального уровня и периодически проверялись руководителями строительной площадки.
Между двумя указанными базовыми длинами (2,6 км и 52,5 км) кривизна Земли будет составлять от 2 до 53 метров. Эта кривизна помешала бы отвесным линиям, поскольку гравитация изгибается вместе с Землей. Однако ориентация и конструкция пирамиды также указывают на то, что кривизна Земли не была известна, и ближайшие современники точно рассчитали окружность и, следовательно, радиус Земли, поэтому руководители строительных площадок могли заранее рассчитайте кривизну и учтите эту кривизну от 2 до 53 метров, которая может произойти при таких очень больших размерах.
Будет некоторая боковая сила из-за кривизны в самых больших размерах. Чтобы рассчитать угол, получите арктангенс падения (53 метра) и половину основания (26 км ~ 26 000 м) = 0,11 градуса. Чтобы найти процент всей силы, которая передается как боковая сила, используйте синус этого угла.
При наибольшем измерении (52,5 км), о котором вы упомянули, эта боковая сила будет составлять около 0,19% веса, передаваемого как момент, пытающийся расколоть конструкцию.
Прочность на растяжение сырцовых кирпичей (это тип прочности, который применяется здесь) 1,5 МПа для сырцовых кирпичей и 15 МПа для кирпичей из обожженной глины (такая же, как и прочность на сжатие). Плотность сырцового кирпича 1520 кг/м-куб; для обожженного глиняного кирпича 2000 кг/м-куб.
Геометрия (независимо от того, сужается ли эта башня по мере подъема или стоит прямо вверх) играет очень важную роль в общей нагрузке. Для вертикальной башни общее давление на нижний ярус равно плотности вашего кирпича, умноженной на высоту конструкции (в метрах). P = rho * g * высота * 0,2% (количество передаваемой нагрузки)
Итак, на какой высоте эта установка не сработает? 390 км для обожженного глиняного кирпича; 52 километра для сырцового кирпича.
Кроме того, поскольку кирпич не является цельным куском, часть этого давления будет поглощаться кирпичами, смещающимися в растворе. И упомянутый случай относился к вертикальной башне — нагрузку можно было значительно уменьшить, сужая конструкцию по мере ее подъема к вершине.
Прочность на раздавливание современного кирпича составляет от 3,5 до 50 МПа. Глиняные кирпичи имеют давление 1,5 МПа, а кирпичи из обожженной глины – около 15 МПа. Уравнение для прямой башни по-прежнему состоит в том, что давление на нижний ярус P = rho*g*h
Для сырцового кирпича наибольшая высота до начала разрушения сырцового кирпича составляет 100 метров; для обожженного глиняного кирпича 750 метров; для современного кирпича 2,5 километра. Это не включает фактор безопасности - обычно вы сокращаете эти значения в 4-5 раз для безопасности. Опять же, вы можете сузить структуру, чтобы достичь большей высоты.
Для сравнения, высота зиккурата Ура составляет 45 метров, а высота великой пирамиды — 139 метров.
Здесь высотная болезнь начинается на высоте 2500 метров . Кроме того, на том же сайте максимальная высота, на которую может подняться человек без подачи сжатого воздуха, составляет всего 8000 метров.
Преимущество такой невероятно большой базы в том, что вы можете сделать МНОГО тейперинга. С самой большой базой 52 км, достигающей высотной болезни @ 2,5 км, чрезвычайно пологим уклоном 5 градусов (конус 85 градусов). Чтобы достичь максимально возможной высоты для людей, @ 8 км - это неужасный уклон в 17 градусов (конус 73 градуса).
Под таким пологим углом вы на самом деле не строите структуру (я думаю, вы все еще строите), а просто нагромождаете гору. Если бы вы могли эффективно распределять давление, только от 9% до 30% общей силы передается на нижний слой. Это позволило бы использовать сырцовый кирпич на высоте 1000 метров; 4400 метров для обожженного кирпича с уклоном 10 градусов; и 8 км для современного кирпича. Вы все равно хотели бы фактор безопасности для структуры. С другой стороны, может быть, и нет, потому что эта штука такая поверхностная.
Ветер добавляет небольшое давление на стек. Плотность ветра 1,225 кг/куб.м. Ветер со скоростью 60 миль в час добавит 440 паскалей, и это без учета влияния пологого склона.
На этих очень пологих склонах башня не упадет, если сломается. Режим отказа будет больше похож на эрозию. Отказ можно контролировать так же, как мы боремся с эрозией с помощью подпорных стенок, сделанных из скопившейся грязи, дерева или бронзы.
Итак, я действительно удивлен этим, но это возможно.
Дэн В.
Даррел Хоффман