Červenec 2007

Z čeho jsou pyramidy

Václav Cílek

Staří Egypťané prý stavěli z umělého kamene vyrobeného z písku. Co je na tom pravdy?

Když jsem se nedávno vracel z expedice v Egyptě, netušil jsem, jakou otázku budu dostávat nejčastěji. „Z čeho jsou postaveny pyramidy?“ ptali se mě všichni. Mnoha českými sdělovacími prostředky, včetně těch seriózních, totiž před časem proběhla tvrzení francouzského výzkumníka Josepha Davidovitse: staří Egypťané ve skutečnosti stavěli pyramidy z takzvaných geopolymerů, tedy z umělého kamene, který lze získat tak, že písek z pouště zalijeme roztokem alkalických uhličitanů získaných z popela místních palem.

Jako „důkaz“ vynalézavosti starých Egypťanů předložila média snímky z elektronových mikroskopů, zachycující vnitřní strukturu umělých kamenů, a údaje moderních přístrojů k provádění geochemických analýz. Za rozhodující svědectví byl považován záběr umělého kamene, ze kterého vyčníval lidský vlas. Nebylo však přitom zřejmé, o jaký materiál se jedná – v omítce či maltě by vlas nikoho nepřekvapil.

Nil a volný čas

Větších, víceméně dokončených a ne zcela zničených pyramid je kolem šedesáti. První vznikaly před necelými pěti tisíci lety. Jejich zlatý věk trval zhruba jedno tisíciletí, během něhož se pyramidy postupně zmenšovaly, zároveň ale získávaly čím dál složitější vnitřní výzdobu. Její součástí se staly i celé knihy pyramidálních textů, vytesané do kamene.

Jak narůstala státní administrativa, stále víc úředníků se snažilo získat podíl na faraonově božství a výhodách posmrtného života. To představovalo tak velké zatížení státní pokladny, že velikosti hrobek musely být unifikovány. Za některými pyramidami se proto táhnou pravoúhle uspořádaná pohřebiště, jejichž pravidelný plán poněkud připomíná panelové sídliště. Ve stínu pyramid tak člověk pociťuje nejenom jisté tajemství věčnosti a posmrtného života, vnímá také dávný pokus regulovat politický boj o panovnické výhody.

Možná ještě zajímavější než pyramidy samé jsou stovky méně nápadných hrobek. Nejen kvůli vnitřní výzdobě, která leckdy pyramidy předčí, ale také z technického hlediska: celkový objem přemístěného materiálu byl možná ještě větší než u pyramid.

Z čeho jsou tedy pyramidy a hrobky? Nejprve k údajnému zalévání písku z pouště uhličitany získanými z popela: Nejběžnějším příkladem alkalického uhličitanu je obyčejná soda, tedy uhličitan sodný. V Egyptě se soda používala již skoro před pěti tisíciletími k balzamování mumií – z mrtvého těla odváděla vodu a tím jej vysušovala. Sodu Egypťané sbírali ve vyschlých jezerech, ale nikde – například ve staroegyptských účtech – není doloženo, že by sloužila k něčemu jinému. A spalování palmových kmenů (palma nemá větve) zřejmě nepřipadá v úvahu, protože každý strom představoval značný majetek; výpočet daní byl dokonce v některých oblastech prováděn z počtu stromů.

Většinu materiálů, které staří Egypťané používali, lze nalézt v podobě úlomků ve městech mrtvých i přímo v terénu: červenou asuánskou žulu, širokou varietu různě kvalitních vápenců a pískovců, černé čediče z Fajjúmu. Všechny horniny obsahují přesně to, co od nich geolog očekává: ve vápencích najdeme společenstva odpovídajících zkamenělin, živce žul vznikaly v hloubkách několika kilometrů, poměr hořčíku a železa v olivínech čedičů svědčí o tom, že čedičové magma stoupalo zvolna k povrchu. Důležité je, že tyto charakteristiky přírodních materiálů se nedají zfalšovat. A také proč by to někdo v Egyptě roku 2600 před Kristem dělal?

Egyptologové se z pestré palety stavebních materiálů nejvíc zajímají o vepřovice, z nichž vyrůstaly zejména mladší pyramidy. Obyčejné vepřovice sušené z nilského bahna a plev totiž obsahují pylová zrna, drobné měkkýše a rostlinné zbytky, které umožňují poznat, jaké přírodní prostředí vládlo v dobách různých dynastií.

Ani postup stavebních prací není záhadou, vypovídají o něm archeologické výzkumy, antické prameny včetně Herodotova líčení i scény zobrazené na reliéfech; existují stovky staroegyptských lomů s ještě nedokončenými bloky kamene. Bloky horniny Egypťané oddělovali pomocí velkých klínů, podkládali je kulatinou a stěhovali po předem připravených trasách, prvních dlážděných cestách světa. Přepravovali je k Nilu. Některé materiály urazily až 700 km, než dospěly na místo určení. Hlavní část transportu probíhala po vodě a v podstatě kopírovala posmrtnou cestu faraona, jehož tělesnou schránku loď dovezla až do blízkosti pyramidy. Dopravu horniny i stavbu pyramidy usnadnily systémy šikmých plošin, náspů a pák. Egypťané jsou dodnes mistry v zacházení s kamenem.

Celý tento technický div umožnilo několik okolností. Především se obyvatelé starověkého Egypta díky péči o zavlažovací kanály naučili centrálně organizované „týmové“ práci. Navíc měli hodně volného času: Nil jim sám přinesl úrodné bahno, vodu na polích nechávali stát kolem 40 dní, aby se půda nasytila. Obilí seli do vlhkého bahna, a někdy dokonce jenom rozhodili zrno a nechali vepře, aby je zašlapali do půdy, která pak „plodila sama“. Problémy nastaly teprve později, když se počet obyvatel zvýšil nad určitou mez: nezbývalo pak než budovat stále delší kanály, pole hnojit a vodu do vyšších míst čerpat. V té době však stavba pyramid již utichala.

„Beton“ z hlíny

Přesto není úplně vyloučeno, že staří Egypťané něco na způsob geopolymerů skutečně používali. Lze si to představit třeba u malt spojujících jednotlivé bloky. Geopolymery by tak ovšem tvořily méně než jedno procento stavebních hmot.

Moderní geopolymery lze vyrobit třeba z teplárenských popílků, do nichž přidáme sodné nebo draselné louhy či uhličitany a zahřejeme je – stačí ohřev na pouhých 80 °C či méně. Celý proces připomíná tuhnutí betonu, liší se však chemicky. Podobně jako v betonu vznikají i v geopolymeru shluky drobných krystalků, tvoří se z přidaných chemikálií a fungují jako lepidlo. Výsledná hmota má výborné vlastnosti; je například velmi lehká, dobře váže nečistoty a přitom si zachovává pevnost některých druhů betonu.

Jako výchozí materiál k výrobě geopolymeru mohou sloužit dokonce i sprašové hlíny nebo jíl. Směs pak sice musíme zahřát na vyšší teplotu (kolem 750 °C), ale i tak je celý proces méně energeticky náročný než výroba cementu. Neuvolňuje se při něm navíc žádný oxid uhličitý, není nutné těžit vápenec. Možná budeme jednou zpracovávat obrovské výsypky hnědouhelných dolů Severočeské pánve právě na tento typ materiálu.

Přesto geopolymery zřejmě klasický beton z trhu nikdy nevytlačí. Beton totiž není drahý a je předvídatelný. Dovedeme velmi dobře spočítat, kolik toho ještě po sto letech fungování vydrží betonová skořepina přehrady nebo mrakodrapu. Na druhou stranu si umíme představit, že na stavbu rodinného ekologického domu budoucnosti nebudeme využívat jenom obyčejnou hlínu, ale právě hlínu zpracovanou naznačeným způsobem na geopolymer, protože bude pevnější a odolnější.

Jak je to tedy s „geopolymerovými maltami“ starých Egypťanů či jiných civilizací minulosti? Odpovědět můžeme nejspíš v tom smyslu, že je co objevovat. Některé antické betony a malty jsou dodnes neuvěřitelně odolné. Mnohé kultury kromě toho intenzivně experimentovaly s organickými materiály, jako je mléko, krev, moč, namáčené plodiny či pověstné žloutky používané do středověkých malt (nejen v případě Karlova mostu). Překvapení tedy nejsou vyloučena.

V Davidovitsově historce je to skloubeno dokonale: Geopolymery skutečně budou časem patřit mezi důležité, i když nejspíš okrajové stavební materiály. A ani souvislost se starým Egyptem není zcela vycucána z prstu. Egyptologové se už dávno nepídí jen po nálezech srovnatelných s objevem Tutanchamona, ale také po tom, co obsahují staroegyptské vepřovice či jakou maltu používali stavitelé hrobek.

(Respekt, www.respekt.cz)