Daftar untuk newsletter ilmu pengetahuan Wonder Theory dari CNN. Jelajahi alam semesta dengan berita tentang penemuan menarik, kemajuan ilmiah, dan lainnya.
Selama bertahun-tahun, para egiptolog telah sengit memperdebatkan bagaimana piramida-piramida besar Mesir kuno dibangun lebih dari 4.000 tahun yang lalu. Sekarang, sebuah tim insinyur dan ahli geologi membawa teori baru ke meja — sebuah perangkat pengangkat hidrolik yang akan mengapungkan batu-batu berat sampai ke tengah piramida tertua Mesir menggunakan air yang disimpan.
Bangsa Mesir kuno membangun Piramida Tangga untuk Firaun Djoser pada abad ke-27 SM, dan itu adalah struktur tertinggi pada saat itu, setinggi sekitar 62 meter (204 kaki). Namun, bagaimana monumen itu diterbitkan, dengan sejumlah batu-batu yang beratnya mencapai 300 kilogram (sekitar 661 pon), telah tetap menjadi misteri yang sudah berabad-abad, menurut penelitian yang diterbitkan Senin ini di jurnal PLOS One.
“Banyak publikasi terperinci telah membahas prosedur pembangunan piramida dan memberikan elemen-elemen yang dapat diraba, tapi biasanya fokus pada piramida-piramida yang lebih baru, lebih terdokumentasi, dan lebih kecil dari Kerajaan Pertengahan dan Baru (1980 hingga 1075 SM),” kata penulis utama Dr. Xavier Landreau, CEO Paleotechnic, sebuah institut riset swasta di Paris yang mempelajari teknologi kuno.
“Teknik yang terlibat bisa meliputi ram, kran, talang, pengangkat, katrol, engsel, atau kombinasi metode ini,” tambahnya dalam sebuah email. “Tapi bagaimana dengan piramida-piramida Kerajaan Lama (2675 hingga 2130 SM), yang jauh lebih besar? Sementara kekuatan manusia dan ram mungkin menjadi satu-satunya kekuatan konstruksi untuk struktur kecil, metode lain mungkin telah digunakan untuk piramida-piramida besar.”
Dengan pendekatan interdisipliner, makalah baru ini adalah yang pertama kali melaporkan sistem yang konsisten dengan arsitektur internal Piramida Tangga, demikian tulis para penulis.
Sistem pengolahan air yang kompleks yang menarik dari sumber daya lokal akan memungkinkan adanya elevator yang berfungsi dengan air di dalam sumur vertikal piramida. Jenis pelampung akan mengangkat batu-batu berat ke tengah piramida, menurut penelitian ini.
Walau teori tersebut merupakan “solusi yang jenius,” beberapa egiptolog tidak yakin, karena teori yang lebih banyak diyakini adalah bahwa bangsa Mesir kuno menggunakan ram dan perangkat pengangkat untuk menempatkan blok-blok berat di tempat, kata Egiptolog Dr. David Jeffreys, seorang dosen senior yang pensiun dalam arkeologi Mesir di University College London yang tidak terlibat dalam penelitian ini. Inilah pendapat para ahli tentang teori baru tersebut.
Mesir yang dulunya sawah
Dengan menganalisis data yang tersedia, termasuk paleoklimatologi, studi tentang iklim kuno dan data arkeologi, tim penelitian menyarankan bahwa air dari sungai-sungai kuno mengalir dari baratnya dataran Saqqâra ke dalam sistem parit dan terowongan air yang dalam yang mengelilingi Piramida Tangga.
Air juga akan mengalir ke Gisr el-Mudir — sebuah struktur batu kapur berbentuk persegi panjang yang memiliki dimensi besar 650 kali 350 meter (2.133 kaki kali 1.148 kaki) — yang akan bertindak sebagai bendungan pengendali dan penyimpanan air dari banjir besar, serta menyaring keluar endapan dan kotoran sehingga mereka tidak akan menyumbat jalur air.
Air dari sungai-sungai kuno mengalir ke dalam sistem parit dan terowongan yang mengelilingi Piramida Tangga, menurut tim penelitian. – Paleotechnic
Sistem pengolahan air yang disarankan itu tidak hanya akan membuka kontrol air selama kejadian banjir, tapi juga akan “memastikan kualitas air dan jumlah yang memadai untuk keperluan konsumsi dan irigasi serta untuk transportasi atau konstruksi,” kata penulis bersama penelitian Dr. Guillaume Piton, seorang peneliti dari Institut Penelitian Nasional Perancis untuk Pertanian, Pangan dan Lingkungan, atau INRAE, berbasis di Institut Geosains Lingkungan Universitas Grenoble Alpes.
Para penulis mengacu pada beberapa studi sebelumnya yang menemukan bahwa Gurun Sahara memiliki curah hujan yang lebih teratur ribuan tahun yang lalu daripada sekarang. Lanskap tersebut sebaliknya akan menyerupai savana, yang dapat mendukung lebih banyak kehidupan tumbuhan daripada kondisi gurun yang kering. Namun, masih ada perdebatan kapan kondisi iklim menjadi lebih basah.
Mungkin ada cukup air untuk mendukung sistem seperti lift hidrolik, kata Dr. Judith Bunbury, seorang geoarkeologis di Universitas Cambridge di London yang tidak terlibat dalam penelitian baru tersebut. Ia menunjuk ke penelitian sebelumnya yang menemukan saluran air hujan yang dibangun dan digunakan pada Kerajaan Lama, serta penelitian sebelumnya yang telah melihat diet burung selama waktu itu, yang terdiri dari spesies rawa seperti katak.
“Saya pikir cukup umum keyakinan bahwa hujan lebih sering turun di Kerajaan Lama, terutama pada awal Kerajaan Lama ketika Piramida Tangga sedang dibangun,” tambahnya.
Di sisi lain, para ahli memperdebatkan apakah akan ada cukup hujan konstan untuk mengisi struktur yang akan mendukung lift hidrolik, seperti “Moat Kering,” sebuah saluran raksasa yang mengelilingi Piramida Tangga dan struktur terdekat, yang diyakini penulis mengumpulkan air yang membantu menggerakkan elevator saat digunakan.
Periode lebih hijau Sahara kemungkinan besar berakhir pada awal milenium ketiga SM, menurut Jeffreys. Curah hujan yang rendah tidak akan mampu mengisi struktur sesuai yang diperlukan untuk lift hidrolik, dan tambah Dr. Fabian Welc, direktur Institut Arkeologi di Universitas Kardinal Stefan Wyszynski di Warsaw, Polandia, yang tidak terlibat dalam penelitian baru tersebut, curah hujan tersebut tidak akan bisa menanggung kehilangan air dalam batu kapur struktur.
“Ada pelembapan iklim (musiman — hujan musim dingin) di Mesir utara (juga di Saqqāra) selama Dinasti ke-3 (2670-2613 SM), tapi intensitasnya relatif rendah. Hujan ini, meskipun mengisi wadi (lembah kering kecuali musim hujan) dengan air, tidak akan mampu mengisi moat kering bahkan dalam tingkat kecil … air ini akan langsung mengalirkan oleh gravitasi ke dalam massa batu, yang tidak diragukan lagi (kecuali banjir Alkitab),” kata Welc dalam sebuah email.
Para penulis penelitian setuju bahwa sangat tidak mungkin sistem itu telah diisi dengan air secara permanen dan berpendapat bahwa banjir kilat waktu itu mungkin telah menyuplai cukup air untuk mendukung lift hidrolik selama konstruksi piramida. Namun, masih diperlukan lebih banyak penelitian untuk mengetahui persis berapa banyak curah hujan dan banjir yang kemungkinan terjadi saat itu, catat para penulis dalam studi tersebut.
Ini bukan kali pertama Sungai Nil diselidiki apakah memainkan peran dalam pembangunan piramida. Sebuah studi yang diterbitkan pada bulan Mei menemukan cabang kering dari sungai besar tersebut dan menduga bahwa sungai tersebut kemungkinan digunakan untuk mengangkut blok-blok batu kapur besar ke lokasi konstruksi beberapa piramida. Ada juga beberapa bukti bahwa bangsa Mesir kuno menggunakan hidrolik dalam skala yang lebih kecil, kata Jeffreys.
Misteri struktur Mesir kuno
Peneliti sebelumnya belum menentukan tujuan yang jelas untuk sumur vertikal di dalam piramida Djoser. Beberapa piramida lainnya, seperti Piramida Agung Giza, memiliki sumur yang diyakini digunakan untuk ventilasi, dan mungkin saja sumur internal tersebut juga dimaksudkan untuk pencahayaan atau untuk melegakan tekanan pada kamar di bawah, kata Jeffreys. Tetapi sebagai yang pertama di kelasnya, Piramida Tangga merupakan struktur eksperimental yang diyakini dimulai sebagai mastaba dan dibangun, sehingga belum jelas untuk apa fitur internalnya dimaksudkan, tambahnya.
Sumur dalam Piramida Tangga terhubung dengan terowongan bawah tanah sepanjang 200 meter (656 kaki) yang terhubung dengan sumur vertikal lain di luar piramida. Sumur eksternal kemudian mungkin terhubung ke bagian transportasi air hipotetis dari Moat Kering, yang disebut sebagai Trench Dalam, tapi diperlukan penelitian lebih lanjut, tulis para penulis dalam penelitian tersebut.
Sumur internal dimulai tepat di bawah piramida di mana sebuah kotak granit duduk dengan plak di dasarnya. Kotak ini lebih banyak diyakini sebagai kamar pemakaman Raja Djoser, tapi alih-alih, para penulis menyarankan bahwa itu dibangun untuk tujuan membuka dan menutup lift hidrolik, memungkinkan air mengisi sumur saat digunakan.
Sumur internal Piramida Tangga terletak di dekat pusat struktur di mana sebuah kotak granit duduk dengan plak di dasarnya. – Paleotechnic
Tentang apakah piramida-piramida lain dibangun menggunakan metode ini, Landreau mengatakan bahwa penelitian lebih lanjut diperlukan. “Ini mungkin menjadi kunci untuk mengungkap misteri bagaimana monolit terbesar, yang ditemukan di piramida seperti Khufu atau (Khephren) didirikan. Monolit-monolit ini beratnya puluhan ton, membuatnya tampaknya mustahil untuk ditarik menggunakan tenaga kerja manusia saja. Sebaliknya, lift hidrolik berukuran sedang bisa mengangkat 50 hingga 100 ton. Menelusuri sumur-sumur tersembunyi dalam piramida-piramida ini bisa menjadi rute penelitian yang menjanjikan,” tambahnya.
Walau misteri yang berusia lebih dari 4.000 tahun yang mengelilingi piramida dan fiturnya, ada dokumentasi yang cukup bahwa bangsa Mesir kuno menggunakan teknologi tertentu seperti perancah dan ram tanah liat untuk membantu dalam pembangunan berbagai struktur, ujar geoarkeologis Universitas Cambridge Bunbury, sementara tidak ada dokumentasi atau gambaran perangkat pengangkat yang didorong air menurut pengetahuan saya.
“Saya pikir orang, bahkan sejak zaman kuno, terinspirasi oleh piramida sebagai proyek bangunan massif,” ujar Bunbury. “Dan mereka merasa cukup sulit untuk mempercayai bahwa mereka hanya dibangun oleh orang biasa pada saat itu, sebagian karena mereka melihatnya sebagai jaman yang sudah lama. … Membingungkan bahwa ada begitu banyak proposal tentang apa yang mungkin menjadi inovasi teknologi yang kemudian dihentikan lagi, padahal kita tahu mereka telah memiliki solusi teknis untuk hal-hal tersebut.
“Itu bukan berarti (perangkat lift hidrolik) tidak digunakan,” tambahnya. “Tapi ada semacam Occam’s razor tentang apa yang paling sederhana berdasarkan apa yang kita sudah tahu.”
Untuk berita dan newsletter CNN lebih lanjut, buat akun di CNN.com