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有趣的物理算法：需要多少人才能建成一座金字塔？（金字塔的工程

有趣的物理算法：需要多少人才能建成一座金字塔？（金字塔的工程

2025-02-20 23:23:54阅读量：10 字体：大中小

建造金字塔不会超过七千人
古埃及吉萨大金字塔始建于4600多年前，至今，其仍被完整地保留着，正多边形多面体结构，容积达260万立方米，原始高度146.6米，因历史悠久，现在，我们也许永远也不能准确地了解这座金字塔的结构，但是即使是这样，也能分析其施工所需的人力数量。

建造金字塔需要20年
首先要想到建金字塔需要20年左右，这就是命令修建吉萨大金字塔胡夫法老在位期间的时间。其次，我们要考虑的是修建这座金字塔需要花费多少钱。胡夫法老死于公元前2530年左右，吉萨金字塔修建后，希腊历史学家希罗多德描述称，吉萨金字塔总共使用劳工10万人，每年工作三个月，20年间，金字塔的修建竣工。
金字塔所需要的能
金字塔势能表示物体上升到地面之上所需要的能，由于塔高与物质重心之间有一个距离，因此这个距离被称为金字塔势能值。金字塔究竟有多重，很难判断，取决修建金字塔所用图拉石灰岩及砂浆之精确密度，我们假定金字塔的实体建筑的平均重量是2.6吨/立方米，需要的能量约2.4万亿焦耳。
金字塔所需要的人力
维持机体基本代谢率时，每一个70公斤重的成年人，每天所需能量约为7.5兆焦耳，若在日常高强度的工作中，身体需要的能量会增加30%，其中约20%能量增量会被转换为工作效能，也就是说，每天要产生450千焦的能量。用450千焦除以吉萨金字塔总势能，意味着要有一天530万人参加金字塔的修建，如一年工作时间为300天，这就意味着，每年要近1.8万人口，若建金字塔则需20年，然后每年只需900人。
与此同时，还要求某些劳工承担起操纵起吊装置运送石块到高处的任务，和负责对石块进行平滑处理。此外，还需在工地附近建立一个临时加工中心。以达到20年内切割260万立方米岩石的目的，这项工程需要1500名采石工人，年工作300天，人均日产0.25立方米建筑石料。
建金字塔的总数大概有3300多人，另外还有：设计师，组织者，监督员，运输员等、工具维修员，建筑及工地住房维护者、做饭洗衣需要劳动力，等等，但是，参加金字塔工程的人员总数仍然不超过7000。