有趣的物理算法:建造一个金字塔需要多少人？(金字塔计划

游客投稿未解之谜 2023-08-04 12:13

建造金字塔不会超过7000人。古埃及吉萨大金字塔建于4600多年前，至今仍完好无损。具有正多边形多面体结构，体积260万立方米，原高146.6米。由于历史悠久，我们现在可能永远无法准确知道这座金字塔的结构，但即便如此，我们还是可以分析出建造

它所需的人力。

建造金字塔需要20年。首先，建造金字塔大约需要20年。这是在法老胡夫统治时期，他下令建造吉萨大金字塔。其次要考虑建这个金字塔要花多少钱。法老胡夫死于公元前2530年左右。吉萨金字塔建成后，希腊历史学家希罗多德描述说，吉萨金字塔总共使用了10万名劳动力，每年工作3个月。20年后，金字塔的建造完成了。

金字塔势能代表物体升离地面所需的能量。因为塔高和质心之间有一个距离，这个距离叫做金字塔势能值。很难判断这座金字塔有多重。这取决于建造金字塔所用的图拉石灰石和砂浆的确切密度。我们假设金字塔的物理建筑平均重量为2.6吨/立方米，所需能量约为2.4万亿焦耳。当金字塔需要人力来维持身体的基础代谢率时，每个体重70公斤的成年人每天大约需要7.5兆焦耳的能量。如果在日常高强度的工作中，身体所需的能量会增加30%，增加的能量中有20%左右会转化为工作效率，也就是说每天会产生450千焦的能量。用450千焦除以吉萨金字塔的总势能，意味着有一天会有530万人参与金字塔的建造。比如一年工作时间300天，这就意味着每年人口接近18000人，如果建成金字塔，需要20年，那么每年只需要900人。

同时，还要求一些工人承担操纵提升装置将石块运送到高处的任务，并负责将石块磨平。此外，有必要在施工现场附近建立一个临时加工中心。为了实现20年切割260万立方米岩石的目标，这个项目需要1500名采石工人每年工作300天，平均每天产出0.25立方米的建筑石料。金字塔总人数约3300人，另外还有设计师、组织者、监工、运输工、工具修理工、建筑和工地房屋维护工、做饭洗衣需要劳动力等等。但参与传销项目的总人数仍不超过7000人。