Тиуанако - загадка полигональных мегалитов

Феномен полигональной архитектуры загадочного археологического памятника Тиуанако в Боливии до сих пор не может объяснить современная наука. Основные гипотезы обработки 100-тонных блоков андезита в Тиуанако: традиционная (каменотесное мастерство) и альтернативная (геополимерная технология), но результаты современных исследований и сравнение с существующими индустриальными методами обработки андезита пока не дают ответа на тайны технологии обработки андезита в древнем Тиуанако.

Андезит - это прочный, плотный, кислотоустойчивый вулканический материал, который почти в 3 раза тяжелее воды. Он тверже и прочнее песчаника, известняка и мрамора, поэтому для его обработки в современных условиях используют инструменты с алмазным покрытием. Поэтому ни археологам, ни материаловедам пока неизвестно, какие технологии использовали древние мастера Тиуанако для обработки андезита до уровня больших плоских поверхностей 100-тонных каменных блоков с отклонениями от плоскости менее миллиметра, что не всегда сейчас обеспечивает новейший алмазный инструмент, но лазером это сделать можно ...

В десяти километрах от озера Титикака, на высокогорном плато Альтиплано, расположен один из самых впечатляющих и загадочных археологических комплексов мира — Тиуанако (Tiwanaku). Его монументальная Архитектура с местами огромными каменными блоками исключительной обработки, на протяжении веков вызывала восхищение и недоумение исследователей. С XVI века испанские хронисты и вплоть до авторов XX столетия утверждали, что Тиуанако служило образцом для архитектуры инков, а инки даже импортировали каменотесов из бассейна Титикака для строительства других своих сооружений.

Однако наиболее спорным аспектом Тиуанако остаются технологии, использованные для добычи, транспортировки и обработки блоков из андезита — вулканической породы, из которой выполнены знаменитые монументы, включая Врата Солнца и "H-образные" блоки Пумапунку. Как древние мастера, не знавшие железа и колеса, смогли создавать идеально плоские поверхности андезита, точные внутренние и внешние прямые углы с точностью до 1 мм?  Ответ на этот вопрос породил две основные гипотезы, разделившие научное сообщество на сторонников традиционного каменотесного ремесла и приверженцев теории искусственного камня — геополимера.

Андезит — это магматическая вулканическая порода среднего состава, названная по Андам (исп. Andes), где она широко распространена. Её цвет варьируется от серого до зеленовато-серого и даже темно-серого. Андезит характеризуется:
· Высокой прочностью и твердостью: порода отличается значительной абразивной стойкостью, что делает её сложной для обработки, но при этом долговечной .
· Пористой структурой: благодаря наличию микропор, что создает сложности при резке алмазными инструментами.
· Минеральным составом: основу составляют плагиоклаз, роговая обманка, пироксен и биотит.

Главная интрига связана с происхождением андезита для монументов Тиуанако. Ещё в XIX веке высказывалось предположение, что ближайшим источником андезита является полуостров Копакавана (Copacavana). Однако геологические исследования показали, что материал Врат Солнца и крупных скульптурных фрагментов — это андезит, добытый в других местах.

В начале XX века геолог по фамилии Сундт (Sundt), авторитет в области боливийской геологии, выдвинул гипотезу о том, что андезитовые блоки Тиуанако являются эрратическими валунами, принесенными ледниками во время плейстоценового оледенения. Если это так, то часть "загадки транспортировки" отпадает: строителям не нужно было перемещать многокилометровые глыбы — они использовали то, что было под рукой. Однако это предположение не объясняет огромные вырезанные монолиты с идеальной геометрией. Гипотеза о ледниковой доставке андезита к древнему комплексу Тиуанако материалов не подтверждается современными исследованиями.

Современные исследователи, включая Жан-Пьера Протцена и Стеллу Нейр, связывают добычу андезита с вулканом Серро-Капия в Перу, недалеко от города Зепита . Однако в доступных источниках не уточняется, какое именно расстояние от этого карьера до Тиуанако. Более ранние источники упоминают ближайший источник андезита — полуостров Копакавана, но эта версия оспаривается.

Вопрос о добыче андезита в Тиуанако остается открытым. В книге Протцена и Нейр "The Stones of Tiahuanaco" 2013 года описываются методы добычи, но детали не раскрываются.

Согласно гипотезе, выдвинутой химиком Йозефом Давидовицем и его коллегами в 2019 году, значительная часть андезитовых блоков Тиуанако была создана не путем вырубки из скалы, а с помощью геополимерной технологии. Это означает, что древние мастера:
1. Измельчали андезитовую породу в песок или мелкую фракцию.
2. Смешивали с органическим связующим на основе карбоновых кислот, добытых из местных растений, и другими природными реагентами .
3. Заливали полученную смесь в деревянную опалубку, где она затвердевала, образуя камень.

Доказательства геополимерной гипотезы:
· Органическое вещество: в составе андезита были обнаружены органические вещества, что невозможно для натуральной магматической породы . Это открытие позволяет провести радиоуглеродное датирование (C-14) и определить точный возраст монументов.
· Необычная структура: андезит проявляет признаки искусственного камня, включая следы "влажного песка" при формовке.
· Точность обработки: идеально плоские грани, прямые углы (90°) и сложные "H-образные" формы, как утверждают сторонники геополимерной гипотезы, проще отлить в форме, чем вырезать из монолита примитивными инструментами.

Но большинство археологов и геологов отвергает геополимерную теорию, считая её недостаточно обоснованной. Главные претензии:
· Отсутствие доказательств в карьерах: не найдено следов древних "бетономешалок", печей или форм.
· Геологическое совпадение: андезит Тиуанако полностью соответствует породам в близлежащих карьерах (например, в Серро-Капия).
· Следы обработки: на блоках кое-где видны четкие следы тесания и шлифовки, характерные для ручной работы, а не для заливки в формы.

Если андезит всё-таки добывался в карьере, то его транспортировка к месту строительства представляла собой сложнейшую инженерную задачу, поскольку древние народы Анд не знали колеса. В книге Протцена и Нейр описываются возможные методы транспортировки, как по земле, так и по воде . В научной литературе выделяются следующие гипотезы:
· Волок на салазках: Блоки устанавливались на деревянные салазки и тянулись с помощью канатов и веревок тысячами рабочих .
· "Смазка трением": По некоторым гипотезам, перед салазками подливали воду или молоко, чтобы уменьшить трение.
· Использование настилов: Бревна или доски укладывались перед салазками и переносились по ходу движения.

Учитывая, что озеро Титикака находится рядом с Тиуанако, часть пути (а возможно и весь) могла быть пройдена по воде на плотах или лодках . Это подтверждается находками незавершенных блоков на берегу озера.

Ключевой работой по традиционной обработке андезита является фундаментальный труд Жан-Пьера Протцена и Стеллы Нейр "The Stones of Tiahuanaco". Их исследование — это пример экспериментальной археологии. Они попытались воспроизвести технологию каменотесов Тиуанако, используя инструменты, которые были доступны в культуре Тиуанако.

Основные выводы Протцена и Нейр :
1. Точность обработки: Мастера Тиуанако достигали идеально ровных поверхностей, точных внешних и внутренних углов 90°, и точности до 1 мм. Это невероятно высокий уровень мастерства, сопоставимый с современной высокоточной механической обработкой.
2. Секрет мастерства: Исследователи пришли к выводу, что у каменотесов Тиуанако были техники, неизвестные не только современным инкам, но и нам в настоящее время.
3. Владение геометрией: Строители обладали глубокими знаниями геометрии и математики, что позволяло им создавать сложные архитектурные формы.
4. Инструменты: Основными инструментами, вероятно, были каменные молотки, кварцитовые и обсидиановые резцы для черновой обработки, а также абразивы (песок, вода) для окончательной шлифовки.

Ключевой нюанс: несмотря на эксперименты, Протцен и Нейр не смогли до конца объяснить, каким образом создавались идеально ровные поверхности и точные углы на блоках весом в десятки и сотни тонн. Они не отрицают, что в технологии древних каменотесов есть неразгаданные секреты.

В 2019 году в журнале Ceramics International была опубликована статья группы исследователей под руководством Йозефа Давидовица, в которой утверждалось, что андезитовые блоки Тиуанако имеют искусственное происхождение и созданы по геополимерной технологии .

Ключевые аргументы:
· Органическое вещество: С помощью электронной микроскопии (SEM) в структуре андезита были обнаружены органические соединения, которые невозможно найти в натуральной магматической породе . Эти соединения были интерпретированы как карбоновые кислоты, использованные в качестве связующего компонента. По мнению авторов, это позволяет проводить радиоуглеродное датирование камня.
· Технология "мокрого песка": Утверждается, что мелкие блоки и сложные детали (например, "H-образные" структуры) отливались с использованием опалубки, в которую заливалась смесь андезитового песка и органического клея . Это объясняет, почему поверхности идеально гладкие и как достигались внутренние углы 90°.
· Дата создания: По этой гипотезе, памятники Тиуанако были построены около 1400 лет назад (примерно 600 год н.э.).

Геополимерная гипотеза остается крайне спорной в академической среде. Её критикуют за недостаточную доказательную базу, отсутствие археологических свидетельств производства такого "бетона" и за то, что органические вещества могут быть результатом позднейшего воздействия бактерий или лишайников на камень.

Сегодня андезит добывается в карьерах по всему миру, и обрабатывается с помощью высокотехнологичного оборудования, принципиально отличающегося от древних методов:
· Алмазные канатные пилы: В скале бурятся скважины, через которые пропускается канат с алмазными бусинами. Он режет породу, как мягкое масло, позволяя получать первичные блоки правильной формы объемом до 100 м; и весом до 260 тонн.
· Расширяющие смеси и пневматические клинья: Используются для откалывания блока от скального массива без взрыва.
· Дробление: В автоматизированных комплексах андезит может дробиться на щебень разных фракций.

Резка и формовка:
· Алмазные дисковые пилы: Основной инструмент для резки андезита на плиты и блоки. Из-за высокой абразивности андезита производители алмазных инструментов постоянно совершенствуют рецептуру связки, добавляя кобальт, вольфрам, алюминий и серебро.
· Гидравлические прессы для сплиттинга (раскалывания).
· Оборудование для шлифовки и полировки: Для создания идеально плоских поверхностей используются станки с абразивными кругами.

Сравнение с древними технологиями

Инструменты:
Каменные молотки, кварцитовые резцы, абразивы (песок).  Алмазные пилы, гидравлические прессы, шлифовальные станки.

Точность:
До 1 мм, идеальные прямые углы. 
Микронная точность при программном управлении.

Масштаб:
Блоки до 100–180 тонн.
Промышленное производство - первичные блоки до 260 тонн.

Энергия:
Человеческая сила (тысячи рабочих). 
Электричество, дизельное топливо.

Скорость:
Годы, десятилетия.
Недели, месяцы.


Главное различие в том, что современная промышленность использует энергию машин и алмазные инструменты, тогда как древние мастера полагались на человеческий труд и знания. Однако, как показывают исследования Протцена и Нейр, древние мастера достигали сравнимой точности (до 1 мм) без современных технологий, что делает их мастерство поистине феноменальным.

Тайна андезитовых блоков Тиуанако остается одной из самых интригующих загадок древней инженерии. Несмотря на столетия исследований, единого мнения о том, как добывались, перемещались и обрабатывались эти гигантские блоки, - нет.

Окончательный ответ на вопрос - Какие технологии использовали древние мастера Тиуанако для обработки гигантских блоков андезита? - задача новых исследователей Тиуанако и его окрестностей.



Литература:
1. Книга (основной труд по традиционной обработке)
   · Protzen, Jean-Pierre, and Stella Nair. The Stones of Tiahuanaco: A Study of Architecture and Construction. Los Angeles: Cotsen Institute of Archaeology Press, University of California, 2013 .
   · Содержание: Детальное исследование архитектуры и строительных технологий Тиуанако. Включает разделы по каменотесному делу, экспериментам по обработке камня, добыче в карьерах, транспортировке, монтажу и инструментам. Ключевой источник для понимания традиционной точки зрения.
2. Статья (геополимерная гипотеза)
   · Davidovits, Joseph, Luis Huaman, and Ralph Davidovits. "Ancient organo-mineral geopolymer in South American Monuments: organic matter in andesite stone. SEM and petrographic evidence." Ceramics International 45 (2019): 7385-7389. DOI: doi.org/10.1016/j.ceramint.2019.01.024 .
   · Содержание: Научная статья, представляющая результаты SEM-анализа андезита и утверждающая наличие органических веществ, что трактуется как доказательство геополимерной технологии.
3. Доклад/препринт (геополимерная гипотеза)
   · Davidovits, J., L. Huaman, and R. Davidovits. "Tiahuanaco monuments (Tiwanaku / Pumapunku) in Bolivia are made of geopolymer artificial stones created 1400 years ago." Geopolymer Library, Archaeological Paper #K-eng, 2019 .
4. Историческое исследование
   · Bandelier, Adolph Francis. The Ruins at Tiahuanaco. Forgotten Books, 2018 (репринт) .
   · Содержание: Классический труд конца XIX – начала XX века, обсуждающий происхождение андезита и гипотезу о эрратических валунах.
5. Энциклопедическая статья
   · Wikipedia. Tiwanaku polity .
   · Содержание: Общая характеристика архитектуры Тиуанако, указание на крупные блоки исключительной обработки.
6. Научная работа (геологическое исследование):
   · Mille, Max, and Carlos Ponce Sangin;s. Las andesitas de Tiwanaku. La Paz: Academia Nacional de Ciencias de Bolivia, 1968 (Publicaci;n No. 18).
   · Содержание: Классическая работа по петрографическому изучению андезита Тиуанако (часть Милле) и археологической перспективе (часть Понсе Сангинеса). Включает библиографию по геологии.
7. Археологическое исследование:
   · Ponce Sangin;s, Carlos, and Gerardo Mogrovejo Terrazas. "Acerca de la procedencia del material l;tico de los monumentos de Tiwanaku." In Examen arqueol;gico. La Paz: Academia Nacional de Ciencias de Bolivia, 1970 .
   · Содержание: Исследование происхождения литического материала (камня) для монументов Тиуанако. Рассматривает проблему транспортировки песчаниковых блоков и предлагает способы её решения на основе хроник и сравнительной литературы.