Để xây dựng một kim tự tháp cần hàng triệu khối đá với khối lượng mỗi khối từ 1,5 - 2,5 tấn. Và đến bây giờ câu hỏi vẫn đang làm các nhà khoa học đau đầu là làm sao những người Ai Cập cổ đại lại có thể di chuyển được những khối đá như vậy để xây nên công trình vĩ đại này.
Giả thuyết 1: Người Ai Cập xây kim tự tháp bằng cách “lăn” đá.
Đây là một trong những giả thuyết đầu tiên kể từ khi kim tự tháp được phát hiện. Theo đó, người Ai Cập cổ đại đã sử dụng các thanh gỗ buộc quanh khối đá rồi lăn tới địa điểm đã định sẵn. Tuy nhiên, giả thuyết này có một sơ hở lớn: dưới sức nặng của khối đá, các thanh gỗ này sẽ tạo ra một áp lực vô cùng lớn lên mặt đường và khiến cho đường đi có thể bị phá hủy nghiêm trọng. Các nghiên cứu hiện đại chỉ ra, người Ai Cập cổ đại phải di chuyển 40 khối đá mỗi ngày mới kịp tiến độ xây dựng. Nếu vậy thì cho dù con đường có được thiết kế tinh vi đến đâu cũng không thể chịu nổi mức độ tàn phá do sức nặng của khối đá gây ra, đồng thời yêu cầu các quy trình bảo dưỡng đáng kể.
Nhà vật lý Joseph West và các cộng sự thuộc trường ĐH Indiana đã đưa ra một cách tiếp cận hoàn toàn khác, giúp cho phương pháp “lăn” đá này giảm được đáng kể mức thiệt hại gây ra đối với mặt đường, đồng thời có thể lăn được các khối đá dễ dàng hơn nhiều so với việc kéo lê. Ông và các cộng sự đã tiến hành phương pháp này bằng cách buộc các dây thừng xung quanh khối đá sao cho khối đá từ hình vuông giờ có dạng 12 cạnh, nhờ vậy có thể lăn dễ đàng. West đã thử nghiệm với một khối lăng trụ dài 40cm, cao 20cm và nặng khoảng 30kg. Nhóm nghiên cứu đã sử dụng 3 dây thừng buộc vào các mặt của khối đá, biến nó từ hình góc cạnh trở thành một khối có 12 cạnh. Sau đó, họ buộc thêm một sợi dây lên đỉnh khối đá và đo cường độ lực cần thiết để có thể di chuyển được khối đá. Theo đó, hệ số động lực học nếu di chuyển khối đá nhanh là 0,3 và cần 50 nhân công để có thể di chuyển khối đá nặng 2,5 tấn với tốc độ 0,5m/giây.
Giả thuyết 2: Người Ai Cập sử dụng nước để xây kim tự tháp
Nhóm các nhà vật lý thuộc Đại học Amsterdam (Hà Lan) lại cho rằng, câu trả lời cho bí ẩn này lại chính là nước. Dưới đây là hình ảnh được khắc trên nền mộ của vua Djehutihotep, tái hiện lại cảnh tượng một đoàn nhân công đang cùng nhau kéo một bức tượng lớn.
Điều khiến các nhà vật lý chú ý đó chính là hình ảnh người thợ đứng ngay dưới chân của bức tượng đang đổ nước xuống lớp cát bên dưới. Các nhà vật lý sau đó đã tiến hành thử nghiệm thực tế bằng cách kéo một vật nặng trên cát. Họ nhận ra rằng khi ngấm nước, cát sẽ không bị đùn lên và cản trở vật nặng khi di chuyển. Nhờ vậy lực ma sát tác động lên vật kéo được giảm đáng kể và lực kéo giảm xuống còn một nửa. Kết quả là chỉ cần một số ít nhân công so với ban đầu để di chuyển được vật nặng cần thiết.
Dù nhiều người tỏ ra hoài nghi về giả thuyết này nhưng các nhà vật lý Amsterdam tin rằng, nước chính là đáp án hoàn toàn khả thi và càng được củng cố niềm tin bằng những bức họa cổ chạm khắc từ thời xưa.
Giả thuyết 3: Kim tự tháp được xây từ trong ra ngoài
Kỹ sư xây dựng Peter James bác bỏ giả thuyết kim tự tháp được xây từ ngoài vào trong đã tồn tại nhiều thế kỷ nay khi cho rằng, người Ai Cập cổ đại không thể kéo các khối đá nặng hàng tấn lên các bờ dốc thoai thoải và xây kim tự tháp từ ngoài vào trong. Theo ông, thực chất họ đã xây từ trong ra ngoài. Cụ thể hơn, người Ai cập dựng phần lõi bên trong bằng những tảng đá nhỏ và nhẹ hơn, sau đó bao bọc bên ngoài bằng các tảng đá to được di chuyển nhờ giàn giáo.
Theo James, cách thức người Ai Cập cổ đại xây kim tự tháp cũng giống như xây nhà thời hiện đại. Có khả năng là họ đã xây 4 góc kim tự tháp trước, tương tự như 4 góc nhà, sau đó tạo ra 4 lối vào ở trung tâm kim tự tháp. Tiếp theo, phòng chứa lăng mộ sẽ được xây bằng đá granite. Từ bờ tường của phòng cất chứa lăng mộ, người Ai Cập cổ đại có thể xây các bờ dốc thoải bên ngoài bằng những khối đá nhỏ và nhẹ hơn theo các đường ngoằn ngoèo đã định sẵn, xếp chồng lên nhau theo từng lớp một. Sau đó, họ sẽ kéo các tảng đá nặng theo những đường dốc thoải trên các ván trượt hoặc sử dụng giàn giáo gỗ để xếp đá bên ngoài kim tự tháp. James cho rằng, khi xây được phần còn lại của kim tự tháp, các tảng đá từ trên đỉnh trở xuống sẽ được đặt đúng chỗ và ăn khớp với cấu trúc như các miếng xếp hình Lego.
Ông rất chắc chắn về giả thuyết của mình vì nhận thấy rằng không có khối đá nào có độ dày quá 30-40cm. Bên cạnh đó, ông có thể khẳng định thêm về giả thuyết của mình nhờ rada và máy quay nhiệt.
