Путь по равнине

Для осуществления горизонтального перемещения какого-либо груза необходимо сначала позаботиться об уменьшении того сопротивления, которое оказывает на движущийся объект неподвижная опора, а затем приложить к нему силу, направленную в сторону движения. Конкретных приемов транспортировки бесконечно много, однако все они в конечном счете сводятся всего к нескольким основным принципам. Груз можно, например, оторвать от бренной земли какой-нибудь внешней силой и этим свести сопротивление к минимуму. Такой силой может быть усилие на гаке подъемного крана, подъемная сила на самолетном крыле, воздушная подушка, реактивная тяга, электромагнитная подвеска и т. д. и т. п., т. е. все эти способы подразумевают обязательное наличие мощного двигателя. В распоряжении же островитян был только один «двигатель» — их собственная мускульная сила, поэтому они могли воспользоваться не «динамическими», а лишь каким-нибудь из «статических» принципов. Сопротивление движению можно уменьшить применением опор качения, опор скольжения, неустойчивых опор или использованием в качестве «опоры» архимедовой силы. Последнее, т. е. перевозка грузов морем, судя по всему, иногда имело место, но грузами этими могли быть в лучшем случае пукао или блоки для кладки площадок. Даже если бы на острове были плавучие, средства грузоподъемностью в десятки тонн, они бы проблему все равно не решили — ведь статуи надо как-то дотащить от каменоломни до воды.

Остаются первые три принципа, к которым, собственно, и сводится все многообразие предлагаемых обычно предположений по поводу транспортировки Истуканов острова Пасхи (рис. 5).

_{Рис. 5 Предлагаемые способы перемещения статуй}

_{I — переход к трению скольжения, II — переход к трению качения, III — использование принципа неустойчивой опоры, IV — перемещение в вертикальном положении (способ Ж.-П. Симере)}

Все способы горизонтального перемещения моаи при помощи бревенчатых катков, внешней цилиндрической обшивки и т. п. (рис. 5-II) придется исключить — не только оттого, что на острове во время ваяния статуй не могло быть необходимого количества деревьев с достаточным диаметром ствола, но еще и потому, что аборигенам о. Пасхи, как и инкам, и полинезийцам, не было известно колесо как таковое.

Усилие для перемещения груза на каких-нибудь салазках или полозьях (рис. 5–I) по гладкой поверхности однозначно определяется коэффициентом трения скольжения материала полозьев о материал поверхности. Для дерева, скользящего по гладкому камню, этот коэффициент равен 0,38, а для отнюдь не гладкого камня дороги, по которой статуи двигали от каменоломни к побережью, — 0,5–0,8. Любое несовершенство полозьев, равно как и непосредственный контакт неровностей на теле статуи с дорогой, приведут к тому, что груз начнет работать как плуг — сопротивление его при этом еще более резко возрастет. Трение скольжения можно уменьшить применением достаточно обильной смазки, но даже если подбирать ее с пройденного пути и использовать заново, потери смазки будут все же очень велики. Сомнительно, чтобы на небольшом каменистом острове с далеко не безграничными пищевыми ресурсами стали бы так обращаться с вареным ямсом и плодами — ведь именно они, согласно легендам, были той смазкой, которую бросали под статуи.

Третья группа способов (рис. 5-III) базируется на той или иной реализации принципа неустойчивой опоры. Здесь горизонтальное усилие, необходимое для перемещения слегка приподнимающегося и полностью отрывающегося от земли груза, равно приблизительно одной пятой его веса. В качестве приспособления для такого рода шаговой транспортировки вполне подходит известное в древней Полинезии и древней Америке приспособление из древесного ствола с развилкой или аналогичная по принципу действия А-образная опора. Но все это очень удобно только для компактных монолитов без тонкой отделки, т. е. для пукао, со статуями дело обстоит не так хорошо.

Французский исследователь Ж.-П. Симере и чехословацкий инженер П. Павел обратили внимание на то, что в преданиях речь всегда идет о перемещении моаи небольшими шажками в вертикальном положении, и предложили свои версии, в которых эта деталь учитывается. Этим они осознанно или чисто интуитивно сделали очень важный шаг вперед и перешли в своем поиске на качественно новый уровень — при вертикальном положении изваяния отпадает всякая необходимость в деревянных опорных приспособлениях. Вертикально стоящее изваяние становится само себе и рычагом, и опорным устройством (рис. 5-IV).

Как сделать шаг

Очень интересен в этом смысле способ Ж.-П. Симере. Перемещение здесь происходит так же, как и для тяжелой бочки на гладком полу, «поворотом» или «перекатом»: если ее немного наклонить в сторону, чтобы бочка стала на ребро основания, и приложить момент, вращающий ее вокруг точки опоры (или вокруг собственной оси), то бочка перенесет центр массы вперед и в сторону (или перекатится на некоторое расстояние в том же направлении). Последовательно првторяя эту операцию каждый раз с противоположной стороны, можно добиться перемещения бочки вперед небольшими «шагами».

Но основание моаи представляет собой не круг, а прямоугольник с двумя скругленными углами, и двигаться ему придется не по гладкому полу, а по не слишком ровной дороге, иногда — и просто по неподготовленной равнине. Перемещение «перекатом» — это по сути дела переход к качению моаи, колесом здесь служит не бревенчатый каток, а скругленная кромка основания. Несомненно, этот способ мог быть эмпирически найден на ранних стадиях ваяния и мог применяться для перемещения небольших 5—10-тонных моаи, но для 40-тонного изваяния он вырождается в изнурительное мероприятие с негарантированным результатом, требующее как минимум участия 350 человек. Если же 40-тонный моаи по второй вариации метода Симере наклонят в сторону, а затем начнут разворачивать, ребро основания превратится в лемех плуга со всеми вытекающими из этого последствиями. Число рабочих здесь многократно возрастает и вообще не поддается точному определению, все будет зависеть от прочности верхнего слоя дороги, который они сумеют содрать или выворотить.

П. Павел в своей версии исходил из того, что основание моаи представляет собой полусферическую поверхность, усеченную горизонтальной плоскостью. В строго вертикальном положении моаи устойчиво стоит на плоской части основания, но после накренения он становится в чем-то похожим на яйцо, положенное на стол, и его можно повернуть на небольшой угол. Момент сил трения в точке опоры будет невелик, поэтому изваяние потребует очень небольших усилий для приведения его в движение, что блестяще и подтвердилось в ходе археологического эксперимента, проведенного в 1982 г. в г. Страконице. К вящему удовольствию многочисленных зрителей, всего 17 человек заставили «зашагать» 10-тонную бетонную модель моаи высотой 5 м по ровной бетонной площадке. Но основания у всех настоящих моаи делались плоскими. Некоторая выпуклость оснований у стоявших на аху моаи — результат абразивного износа опорной поверхности при движении. Можно, конечно, легко усовершенствовать способ П. Павела — бросать каждый раз под приподнятое плоское основание щебень твердостью не выше твердости дороги — если сделать это удачно, щебень будет играть ту же роль, что и шарики в подшипнике. Но и это не избавляет гипотезу от существующего недостатка — недопустимо низкой проходимости: в любом случае статуя, даже с явно выраженным яйцевидным основанием, после схода с ровной твердой дороги моментально завязнет в обычном грунте. А древние пасхальские дороги, строго говоря, не такие уж и ровные и вплотную к аху они обычно не подходят.