Александр Пестун, Рустам Валеев.

Древняя загадка Рапануи

(«Техника-Молодежи», 1989, № 1, стр.52-57)

стр.52

Пока не разгадана до конца тайна идолов (моаи) о.Пасхи. Этот затерянный в Тихом океане клочок суши площадью 118 кв.м впервые привлек к себе интерес всего мира после экспедиции норвежского путешественника Тура Хейердала, достигшего в 1955 году берегов Рапануи (полинезийское название о.Пасхи) на плоту «Кон-Тики» (см. «ТМ», № 10-12 за 1957 г.).
Каким образом моаи перемещались от места своего рождения в каменоломнях вулкана Рано-Рараку к постаментам, воздвигнутым по всему побережью острова, не получив никаких повреждений, не имея даже следов воздействия рычагов, катков и костылей? Как удавалось спускать полностью готовые скульптуры из пещер обрывистого склона Рано-Рараку, расположенных на высоте до сотни метров; водружать моаи на 3-5 метровые основания-аху, имея под рукой одни лишь веревки? Как, наконец, полинезийцы поднимали на макушки изваяний пукао - своеобразные каменные шляпы весом до 10 т?

КАК ОНИ ШАГАЛИ ?

Стоящий моаи не нуждается в искусственных опорах и будет служить сам себе рычагом. Эту остроумную мысль впервые выдвинул Ж.-М. Шварц еще в 1973 году. Он предположил, что каменного исполина, стоящего на всей плоскости основания, разварачивали вокруг собственной оси, словно бочку на ободе. Увы, это казалось невозможным чисто технически. Осенью 1981 года появилась гипотеза П.Павла - здесь опорой скольжения в момент совершения шага являлось только ребро основания, то есть теоретически уже не плоскость, а линия. В 1982 году во французском научно-популярном журнале «Сьянс э ви» была опубликована статья за подписью Ж.-П. Симере с изложением во многом повторяющей идею Павла версии. Отличие было разве что в накренении моаи почти до потери устойчивости - тогда поворачиваемое изваяние якобы перекатится вперед на скруглении основания.
Но даже П.Павел, вызывающий симпатии прежде всего неординарностью подхода к этой очень непростой инженерной загадке, не заметил еще одного решения. Уверены, именно такой способ передвижки успешно применялся в свое время ваятелями Пасхи.
В экспериментах Павла Павла на острове Пасхи 12 человек переместили 10-тонную статую на 6 м. Вес этого моаи несложно определить по фотографиям либо сравнением удельных весов туфа (1,4-1,6 т/м3) и бетона (2,4 т/м3), из которого изготовлена очень близкая по гпбпритам страконицкая скульптура. И в том и в другом случае получается, что вес зашагавшего 4-метрового великана составляет едва ли 7 т. Согласно нашим расчетам для его накренения необходимо 35, а для разворота - 10-15 человек. Таким образом, объявленная дюжина рабочих (суммарное усилие 600 кг) только поворачивала изваяние, все прочие были заменены вкопанными в землю кольями.
Вывод, к которому пришли участники экспедиции - если двинулся один из каменных великанов с сильно разрушенным, «шипастым» основанием, то и какой угодно пойдет, на наш взгляд, очень спорный.
Во-первых, большинство моаи в 1,5-2 раза выше и в 5-6 раз тяжелее; изменения количественные здесь переходят в качественные. Сопротивление повороту для самых крупных, глубоко зарывшихся в грунт, изваяний будет в 8 раз больше, то есть понадобится уже 96 человек для совершения шага плюс 480 человек для накренения и страховки этой непредсказуемо и очень рискованно шатающейся святыни. Не вкапывать же, в самом деле, вдоль всего многокилометрового пути колья для растяжек? Но удручающе медленное вспахивание грунта подошвой готового каждую секунду кувырнуться гиганта не главная беда! Основные трудности начинаются на твердой дороге: здесь уже придется не пахать, а фрезеровать неровности лавовых полей. Придавленная десятками тонн собственного веса статуя неминуемо заклинится намертво - для совер-

стр.53

стр.54

шения ею хотя бы одного из многих тысяч предстоящих шагов не хватит и всего населения острова.
Во-вторых, поставленное на ребро изваяние погружается в грунт, упрощенно говоря, до тех пор, пока площадь контакта, ограниченная «ватерлинией», не станет достаточной для компенсации силы тяжести. При развороте вся погруженная часть будет действовать словно лемех плуга.
Не совсем понятна логика П.Павла, считающего, что раз статуи передвигали стоя, основания должны были стачиваться. Иными словами, для того, чтобы основание стерлось о дорогу, надо сделать хотя бы несколько сотен шагов, а для совершения даже одного шага необходимо, чтобы основание было уже скруглено. Выход для бетонного страконицкого моаи был найден очень простой: его подошву стачивали искусственно. Это предельно облегчает не только накренение моаи, но само шагание - ведь «лемех» попросту отсутствует. Но древние ваятели такого спасительного скругления почему-то не делали: основания изготовленных, но так и оставленных в каменоломнях моаи совершенно плоские. Даже эта вроде бы невинная некорректность постановки эксперимента в Страконицах не смогла сгладить изъяны гипотезы П.Павла: черепашья скорость подвижки - один метр в час - говорит сама за себя.
И в Страконицах, и у Рано-Рараку моаи прошли всего несколько метров по очень простой для них дороге. В древности же истуканов передвигали на 7-15 км по пересеченной местности, по неровностям лавовых полей, песку, мягкому грунту.
В легендах полинезийцев говорится, что истуканы шли сами, их двигала мана (сверхъестественная сила), но иногда под статуи бросали вареный ямс или другие плоды, служащие своеобразной смазкой. В подтверждение правильности гипотезы П.Павла почему-то всегда приводят лишь малую долю фольклорных сведений. А между тем эксперимент стыкуется с легендами лишь в той их части, где говорится, что статуи шагали, то есть все время оставались в вертикальном положении. Однако моаи не идет сам по себе, его приходится буксировать, и тогда смазка из ямса становится абсолютно бесполезной, она бы просто сметалась кромкой основания.

стр.55

ШЕСТОЕ РЕШЕНИЕ

Единственно, на наш взгляд, возможный путь уменьшения сопротивления движению - свести площадь контакта моаи с дорогой до минимума. Опорой в момент совершения шага должна быть не плоскость, не линия, а точка. Результат получается ошеломляющим: если накренить моаи набок, а затем отклонить его за голову назад, чтобы из положения на ребре постараться поставить изваяние на вершину основания, то человекоподобное чудище высотой с трехэтажный дом словно бы оживет и, преодолевая противодействие людей, самостоятельно шагнет вперед (рис.2). Секрет этого фокуса, оказывавшего, несомненно, сильнейшее впечатление на островитян, на диво прост. У моаи, стоящего на вершине основания, центр массы окажется впереди плоскости неустойчивого равновесия. Возникающий при этом огромный, преодолевающий сопротивление дороги, опрокидывающий момент будет заставлять статую разворачиваться свободным плечем вперед. Получается, что древняя легенда на удивление достоверка. Во-первых, моаи шагали, находясь в вертикальном положении; во-вторых, они действительно двигались сами - статую не тянули в направлении движения, внешне все выглядело как раз наоборот. В-третьих, как это ни курьезно, изваяние приводила в движение именно мана - в данном случае это была «всего-навсего» сила тяжести.
Во всех других вариантах движения моаи его вес всегда противостоит усилиям людей, здесь же мускульная энергия служит лишь как бы детонатором, приводящим в действие огромную потенциальную энергию, заключенную в каменном изваянии. Для «оживления» самого большого из двигавшихся моаи (рост - 9,8 м, объем - 25 м3, вес - 40 т) необходимо всего 180 человек (суммарное усилие 9 т), а для готовившегося в путь гиганта по имени Ко тето кана (рост - 21,8 м, вес около 320 т) - 900 человек (45 т).
Характерно, что число рабочих не зависит от качества дороги. Моаи совершенно безопасен в обращении: автоматически возвращается из неустойчивого положения в устойчивое, не требует подстраховки, очень маневрен - легко поворачивается в любую сторону. Истукан может даже идти вверх под углом 5 . Обладая великолепной проходимостью (поворячиваясь на точке), он просто переносит основание над неровностями дороги. На чрезмерно мягком грунте моаи начнет вязнуть - вот здесь-то и понадобится небольшое количество смазки - вареного ямса - для опорной точки.
Открытие островитянами такого простого и эффективного метода передвижки каменных исполинов было, на наш взгляд, неизбежным: манипуляции со стоящим моаи обязательно приведут к тому, что он постарается вырваться из рук людей, освободиться от навязываемого ему неустойчивого положения и шагнет вперед.
Пришедшую к берегу статую уже несложно поднять на пьедестал - аху. Моаи накреняют в разные стороны и подбрасывают под основание щебень и камни (рис. 4). Затем истукан уже привычно шагает вперед, на пьедестал.

стр.56

СПУСК С РАНО-РАРАКУ

Ваятели никогда не поднимали моаи на неприступные кручи, они всегда спускали их вниз. Но в отличие от множества гипотез транспортировки моаи по равнине сегодня пока нет ни одного мало-мальски вразумительного предположения о том, как в древности удавалось это сделать.
Какие же варианты возможны чисто теоретически?
Груз можно спускать вниз по искусственной наклонной плоскости, наподобие канатной дороги. Для удержания огромного веса на такой крутизне, а также для обеспечения безопасной скорости спуска необходимы хорошо известные в морской практике кнехты (рис. 5). Ими могут служить деревья или надежно вкопанные столбы, вокруг которых несколько раз оборачиваются тяжело нагруженные канаты. После двух-трех витков десятки тонн тяги можно уравновесить силой в несколько килограммов. Это известно и школьнику.
Такие кнехты до сих пор стоят у каменоломен Рано-Рараку. Изображения применявшихся для этого приспособлений есть в каждой книге об острове Пасхи. Все исследователи и туристы видели их и, конечно же, трогали руками. Да-да, ставшие символом Рапануи «стражи вулкана» - и стоящие на осыпи у подножия, и полузасыванные в кратере моаи - это в первую очередь чисто технические устройства, по сей день готовые к работе.
«Канатная дорога» из двух параллельных направляющих закреплялась на верхних кнехтах (рис. 6). Два удерживающих каната, обернутые 2,5-3 раза вокруг этих же или двух других моаи в кратере, привязывались к лежащему на щебеночной подушке спускаемому изваянию. Да так, что оно становилось как бы заведенным в сторону скалы маятником. Моаи соединялся канатными кольцами с «дорогой», затем направляющие натягивались и обматывались вокруг жвух нижних кнехтов. Щебеночная подушка постепенно убиралась, и лишенная опоры статуя, сташая маятником, сходила со своего временного ложа и повисала в воздухе. Два человека, медленно подтравливавшие удерживающие канаты, всего за несколько часов спускали на осыпь у подножия Рано-Рараку изваяние любого веса. Висящего моаи «доводили до ума» (обтесывали, шлифовали), а затем стаскивали на спине в яму-эскарп (рис. 7). Сделать это было легко: угол наклона осыпи очень близок к предельному углу трения лежащего на ней изваяния. Новорожденный исполин был готов к шествию через остров.

ПОДЪЕМ ПУКАО

Украшать макушку моаи каменными шляпами - пукао - островитяне стали не сразу. Ко времени начала смут и междоусобиц они успели установить лишь около 60 таких блоков из пористого камня. Вес самых крупных обычно преувеличен, едва ли он превышал когда-либо несколько тонн. Предполагается, что пукао втаскивали или вкатывали наверх по наклонной насыпи из камня (рис. 8). Вес предельно маленькой насыпи такого типа для 8-9-метрового моаи составит 10-11 тыс. т. Для втаскивания по ней 10-тонного (максимальный вес пукао) груза потребуется не менее 300 человек. Где же им разместиться? Разумнее предположить, что для сравнительно невысоких моаи островитяне использовали привычную им опорную насыпь. Но с увеличением роста изваяния она стала чересчур громоздкой. Если нет опоры снизу, то придется опираться на спущенные сверху, с затылка статуи, канаты (рис. 9). Принцип прост. При приложении вертикального усилия на правую нижнюю веревку бревно-рычаг с привязанным к нему пукао опирается на правый верхний канат, а его левая половина поднимается немного вверх. Полезное перемещение фиксируется путем выбора образовавшейся слабины верхнего левого каната и закреплением его на бревне-кнехте. Все готово к следующему этапу, усилие только следует прилагать уже с левой стороны. Все

стр.57

прочее (сложная на вид «упряжь» и т.д.) дело техники. При 5,5-метровом бревне-рычаге с расстоянием между верхними канатами 0,5 м необходимое усилие на нижнюю веревку составит всего 500 кг (то есть вес 7-8 человек), а скорость подъема будет около 3 см/мин. Всего за один день полутора десяткам человек по силам установить пукао на самое большое изваяние. Можно обойтись и без дерева: плечем рычага станет в этом случае само пукао. Нагруженные верхние канаты придется тогда обматывать вокруг статуи.
Таковы возможности, право же, совершенно незаслуженно забытых древних технических приемов. Многие идеи, лежащие в их основе, применяются и в наше время - тот же корабельный кнехт или, скажем, канатная дорога.
Секрет «оживления» моаи, полностью утраченный на протяжении стольких веков, вполне может быть использован сегодня - например, в строительстве при установке опор ЛЭП. Ведь если металлическую мачту надо переместить на несколько десятков метров, вовсе не обязательно гнать издалека мощные тягачи или вертолет - их с успехом заменят обычные автомобильные домкраты, зацепленные за деревья, и 200 м троса.

ОТ РЕДАКЦИИ. Еще в 1986 году А.Пестун и Р.Валеев предложили провести своеобразный археологический эксперимент по образу страконицкого. Детально разработана конструкция и технология изготовления точной копии 8-метрового моаи весом около 33 т. Напомним, эта фигура почти вдвое выше и втрое тяжелее модели П.Павла, так что вполне могла бы войти в первую десятку каменных великанов Пасхи. Для того чтобы, как на машине времени, перенестись в каменный век, оказаться в роли хитроумных островитян и выяснить наконец-то, какой же из способов передвижки оптимальный, необходимо всего 2 м3 цемента и полтора десятка кубометров шлака в качестве наполнителя. Ну и, разумеется, рабочие руки.
Думается, среди читателей «ТМ» найдутся энтузиасты, которых заинтересует любопытный проект ленинградских инженеров. Ведь осуществить его вполне по силам и клубам самодеятельного технического творчества, и спортивным секциям.

Сайт создан в системе uCoz