El traslado del Trilithon: Entre la física y los extraterrestres.

trilithon

 

Los humanos cuando tenemos delante una obra tan impresionante que no concebimos la manera en la que fue construida, solemos asignar su autoría a seres superiores. Nos pasa con las pirámides, y nos pasa también con las piedras del Trilithon de la Heliópolis de Baalbek. El Trilithon son tres grandes bloques de piedra que forman parte de la base del templo romano de Júpiter en Baalbek, Líbano. Estos bloques tienen unas dimensiones de 20 metros de ancho, cuatro de alto y 3 de fondo, y un peso estimado de 800 toneladas. Es muy frecuente encontrar escritos en los que se dice que la antigüedad de estas rocas es muy anterior a la época de los romanos, y que su peso está entre 1.000 y 2.000 toneladas. Y también es frecuente que se ligue su autoría a las historias de los antiguos astronautas.

¿Por qué tenemos que recurrir a los extraterrestres para explicar el traslado y colocación de estos colosos megalíticos? ¿Acaso son estas las piedras más grandes desplazadas por el ser humano en toda su historia?

La respuesta es: No. La piedra más grande movida por el ser humano es la base de la estatua de Pedro el Grande, ubicada actualmente en San Petersburgo.

pedro el grande

Debido a un capricho de la emperatriz Catalina II, la roca se debió tallar en su emplazamiento final, y por ello hubo que trasladarla en bruto. La roca pesaba 1.500 toneladas, casi el doble que cualquiera de los bloques del Trilithon. Tuvo que salvar 6 Km de distancia hasta la orilla del mar, donde fue montada sobre una barcaza construida expresamente para su traslado. Y todo ello ocurrió en el siglo XVIII, fecha en la que tampoco existían grúas hidráulicas, ni dispositivos antigravitatorios.

traslado roca

Pero la parte más asombrosa del movimiento de esta roca, es que se utilizó exclusivamente la fuerza de 32 hombres, que accionaban los cabrestantes. Y una pieza clave: el ingenio humano, que no ha variado desde el inicio de los tiempos. Lo único que ha variado son las herramientas de las que ha dispuesto. En 1770, estas herramientas no eran sustancialmente mejores de las que se disponían en la fecha en la que los romanos construyeron los templos de Baalbek.

De aquella época se conserva la obra de arquitectura más antigua de la que se dispone, “De Arquitectura”, escrita por el arquitecto de Julio Cesar, Marco Vitruvio. En el décimo volumen, Vitruvio describe la maquinaria utilizada en los astilleros griegos y romanos, así como las técnicas de desplazamiento de  las piezas pesadas del Templo de Artemisa de Éfeso. Por ejemplo, para desplazar los segmentos de las columnas, engarzaban unos bornes de metal en los centros de cada corte de sección, y tiraban de ellos con animales para desplazarlos como un rodillo.

rodillos

Otra técnica descrita por Vitruvio, aplica a los bloques de piedra de sección cuadrada. En este caso se recubrían los extremos de las columnas con unas piezas de madera que les proporcionaban una superficie circular sobre la poder desplazarlos con el mínimo esfuerzo.

columna

Disponían además de poleas, polipastos y cabrestantes,  que permitían desmultiplicar la fuerza necesaria para mover los grandes bloques de piedra.

cabrestantes

En la figura A vemos un cabrestante simple con el que un solo hombre puede levantar 96 kilos. En el modelo B se mezcla polea y cabrestante, en el que dos hombres pueden levantar 120 kilos. El C introduce un polipasto, gracias al que dos hombres pueden levantar 720 kilos, y el D le añade el efecto palanca, permitiendo que 4 hombres puedan levantar 2 toneladas.

Esto no tiene nada de magia. Es lo mismo que ocurre cuando montamos en bici y bajamos una marcha. En las cuestas damos más pedaladas por cada giro de la rueda, pero gracias a ello tenemos fuerza suficiente para moverla.

Pero podemos seguir desmultiplicando la fuerza como en los dispositivos E y F, en los que gracias a que el tambor es mucho mayor, el peso que se puede levantar es de 3 y 10 toneladas respectivamente.

cabrestantes2

Aun disponiendo de estos dispositivos, parece que levantar cualquiera de las piedras del Trilithon habría sido una colosal empresa. Para hacerlo tendrían que haber utilizado coordinadamente al menos 80 de estos cabrestantes. Por ello, las piedras del Trilithon no se llegaron a levantar en ningún momento.  Ya en la cantera, situada a solo 800 metros de la Heliópolis se introdujeron troncos de árbol para  actuar como rodamientos a la vez que se separaba del suelo.

desplazamiento

Una vez sobre los troncos, a la roca le quedaba un pequeño recorrido cuesta abajo hasta llegar al emplazamiento final. La fuerza para su desplazamientos no pudo ser proporcionada por bueyes. Un buey puede mover 1.000 kilos. Por consiguiente, habríamos necesitado 800 animales. A la hora de la verdad, la eficiencia conjunta de estos animales es mucho menor, y además el problema de coordinar el tiro es irresoluble. Utilizando un enganche compuestos de 8 parejas de bueyes unidos a un eje común, y este a su vez a un cable enganchado a la roca, cada buey daba un empuje de 15 talentos (390 kilos). Descartando la fuerza animal, solo queda que los bloques fuesen movidos por personas, supliendo la debilidad muscular con el ingenio y el uso de dispositivos desmultiplicadores. Utilizando un cabrestante en el que el punto medio de aplicación de la fuerza sobre cada pala sea de 1,7 metros, y con un radio de tambor de 10 cm, 24 hombres (3 sobre cada pala) producirían un empuje de 8.160 Kg. Utilizando un polipasto compuesto por dos poleas en el enganche a la roca, la fuerza pasa a ser de 16.320 Kg. Esta fuerza se queda reducida a 13.560 Kg debido al coeficiente de fricción. Utilizando 6 de estos artefactos, manejados por 144 hombres en total, se garantiza una tracción de 78.336 kilos que deberían de ser suficientes para desplazar la roca. Y con mucha más precisión de la que podrían proporcionar los bueyes.

Al llegar al templo, y debido a la imposibilidad de levantarla, la roca tendrá que dejar atrás los rodillos de madera y ser arrastrada roca contra roca. Esta debió de ser la parte más dura, porque además de la dificultad para moverla, había que manejarla con extrema precisión para confrontarla con las que ya estaban colocadas. Para disminuir el rozamiento, seguramente echaron sobre el suelo arcilla húmeda, que algo ayudaría, aunque la presión era tan grande que la disminución fue de seguro pequeña. Para esta última fase pudieron emplear 12 cabrestantes.

colocacionmini

Solo queda por responder a ¿por qué acometieron los romanos esta colosal obra en Baalbek y no en Roma? La respuesta a esa pregunta puede ser la manifestación del orgullo romano, queriendo demostrar su capacidad en una zona en la que ellos mismos estaban intimidados por la majestuosidad de las obras egipcias. Es también quizá lo que les llevó a construir la columna de Pompeyo en la ciudad de Alejandría, que no es otra cosa que un obelisco “romanizado”.  Se daba así la imagen, en esa importante y estratégica localización, del magnífico poder del imperio romano.

Referencias:

À propos du Trilithon de Baalbek

https://lamentiraestaahifuera.com/2010/06/22/2491/

http://es.wikipedia.org/wiki/El_Caballero_de_Bronce

  • La carga a la que estarían sometida los troncos primero la idealizamos en lo estático, y comparamos lo que la resistencia de materiales nos pueda decir, tomando una serie de supuestos para la madera:

    La longitud pétrea es de 2000 cm y su espesor de 300.

    Al tratarse de cilindros, la carga se concentra en cualquiera de sus geodésicas, esto es, es lineal y estrictamente no podemos hablar de cuanta presión ejerce la piedra sobre el tronco al «no existir» superficie de contacto, que es una línea…el espesor es de 3 metros = 300 cm; 100 apoyos teóricamente lineales, a 7,5 ton. por barba, y tres metros de longitud, 7,5/3 = 2,5 ton/metro lineal.

    La carga de ruptura experimentalmente comprobada para pino silvestre paralela a las fibras de la madera: oscila entre 333 y 482 kg2, tomando de media 406 kg/cm2; a una rebanada de pino de un metro de largo le corresponderían 2,5 toneladas de peso, si fuese de un centímetro serían 0.25 ton, esto es, 250 kg/metro lineal. No es para tanto ni mucho menos, no creo ni se hendiesen…

    P.D.: esto solo es una grosera aproximación. Ni siquiera se hace así :-D

  • @Tru:

    Holy shit!, será una grosera aproximación, i shit in god, pero muy ilustrativa… :bueno:

  • @ Doc Halliday:
    @ Dr. Bacterio:

    Y es que los troncos puede que rompan; esa piedra tiene mucho canto, que además del peso que supone, el equilibrio para llevarla así… los patines no son mala idea…

    Y como nadie me corrige… ya apunto yo las meteduras de pata en la idealización para adecentarla un poco: la carga es perpendicular a las fibras, por lo que el valor medio, para el pino, para la ruptura por compresión, sería de 81 kg/cm2…y la carga sería de 250 kg/centímetro lineal…experimentos a compresión radial arrojan resultados más desalentadores…77 kg/cm2 de media…¿alguien dá más?…según esta burda idealización, tal vez:

    77/250 más o menos son 0.30, por lo que triplicando el número de troncos tendríamos apoyos suficientes para equiparar la carga lineal y la resistencia del material*…pero serían de diámetro un tanto risible…2000/300=6.66 cm!!!!…muy jóvenes, con resistencias menores…hmmmm …no se puede comparar la carga y la resistencia del material sin la transformación adecuada, sin un modelo apropiado.

    Pongamos 100 troncos; tenemos 20×3=60m2 de superficie pétrea; 750/60= 12,5 ton./m2, o 1,25 kg/cm2, presión ejercida por la piedra en su base totalmente apoyada. Suponiendo un apoyo lineal de un centímetro de espesor entre piedra y tronco, situados estos ortogonalmente a la dimensión más larga de la piedra, de ser 100, sumarían 100×3 cm2, con lo que la presión sobre los mismos sería de 750/300= 2.5 ton./cm2, o bien 2500 kg/cm2; ¿esta presión la soporta un tronco?, o dicho de otra forma, ¿las tensiones que se derivan de esta solicitación son mayores que las que soporta el material?; a ojo, diría que no; la madera es un material elasto-plástico, y ante cualquier carga se deforma hasta que cesa, sin sobrepasar unos límites tensionales, caso de alcanzar la plasticidad y no poder recuperar su forma; un rodillo de piedra si aguantaría tensiones internas derivadas de una carga de 2500 kg/cm2, aunque es más frágil… un cilindro tumbado y cargado, transmitirá esta carga al firme, al que además, si queremos que no se hundan en él los cilindros, debemos suponer similares características portantes; las deformaciones desiguales del terreno pueden causar tensiones en el cilindro rompiéndolo. Esto es, el terreno debería tener una capacidad portante de al menos 2500 kg/cm2, pues sería la que ejercen las líneas de contacto de los rodillos…

    …tal vez sea un muy mal modelo, (no relaciona solicitaciones con tensiones internas y éstas con defermaciones) pero a lo mejor semejante piedra rompería los troncos; si rompe uno, ¿por qué no otro dada la mayor carga ahora? un penoso traslado a riesgo de perder tumbada la piedra por el camino sin poder levantarla…tal vez fué eso lo que pasó y por ello hay pedrolos sin dueño por ahí tirados…a veces buscamos la mejor idea que se les podría haber ocurrido a los antiguos y quizás se equivocaban a menudo; prueba y error. La idea de disminuir la fricción para que el empuje sea menor es totalmente ocasional en todas nuestras vida, cotidiano, y no sé si los egipcios incluso usarían hidroestática para mover bloques… :inbestigo:

    *a ojo porque no sé que tensiones le corresponden a un cilindro así cargado. Podría idealizarse fácilmente considerándolo homogéneo, pero la madera es muy anisótropa y es materia aparte.

  • @ Doc Halliday:

    Gracias por la respuesta Doc,

    Doc Halliday dijo:

    Sin entrar en números

    …pero ya la fastidiamos; mira,

    Tru dijo:

    Pongamos 100 troncos; tenemos 20×3=60m2 de superficie pétrea; 750/60= 12,5 ton./m2, o 1,25 kg/cm2, presión ejercida por la piedra en su base totalmente apoyada. Suponiendo un apoyo lineal de un centímetro de espesor entre piedra y tronco, situados estos ortogonalmente a la dimensión más larga de la piedra, de ser 100, sumarían 100×3 cm2, con lo que la presión sobre los mismos sería de 750/300= 2.5 ton./cm2, o bien 2500 kg/cm2;

    …si es que no me corregís…serán 100 troncos por 300 cm de largo por tronco, no tres :suicidio: , así que serían 25 kg/cm2 de presión, lo que produciría en realidad tensiones pequeñas en los troncos…defiendo asumiendo mi error, la importancia de los números, cantidades, aún siendo el modelo una aproximación. Ahora creo podrían ser troncos perfectamente; la relación entre el rodillo y el terreno se puede armonizar apisonando el mismo para esta presión, y en cualquier caso, la madera absorbería mejor las imperfecciones del firme que cualquier otro material, pudiendo estar zunchados los troncos, o anillados con cobre para reusarlos incluso… :-D …leches, por dos ceros y tengo que cambiar de opinión de nuevo :-D

    P.S.: lo que queda claro es que como un tronco no lo consiga antes, los demás troncos que ayuden luego va a ser cuestión de andar probando.

  • @Tru:

    No te preocupes por las inexactitudes, no se pretende hacer de esto un estudio serio, sino valorar la viabilidad de utilizar troncos como rodamientos para eliminar fricción. Gracias por tu tiempo mandril.

    Aún así me gustaría que volvieses a hacer los cálculos, si no es mucho pedir, cambiando una madera blanda como el pino por una madera realmente dura y resistente como la encina, clásico en la antigüedad por su dureza para la construcción, por ejemplo, de ruedas de carros…

    En el Líbano, lugar que nos ocupa, los constructores tenían a mano Quercus libani, una especie de roble, que también puede valer pues sabemos que disponían de esa madera.

    Por otro lado, tu idea de reforzar los troncos con aros de algún metal, me parece brillante. Me lo apunto. Es la misma técnica, por ejemplo, que se utilizaba para reforzar los troncos de arietes en la antigüedad. :bueno:

  • @doc halliday:

    El problema del trineo es la fricción. Un trineo es muy útil sobre una superficie muy deslizante, como la arena en Egipto. Hablabas antes de la pintura egipcia donde se ve un trineo con un aguador en el frente mojando el camino. Bien, esto funcionaba en Egipto porque las crecidas del Nilo dejaban su ribera impregnada de limo, por lo que cuando era humedecida la arena se formada un lodo muy deslizante. Pero me temo que eso aquí no aplica.

    De todas formas, no creo que un sistema u otro afectase demasiado a la construcción de la calzada en términos de costes: igualmente habría de ser muy resistente y más lisa, si cabe, que al utilizar rodamientos para eliminar la fricción del trineo.

    Pero, quien sabe, también podrían haber cubierto la calzada de barro, agua con arcilla o similar para disminuir la fricción y deslizar mejor el bloque…

    En este documental (min 21:08): http://www.documaniatv.com/historia/en-la-ciudad-prohibida-1-secretos-video_4a2e30047.html

    Se habla del traslado de un bloque de 300 toneladas en la ciudad Prohibida de Pekín, y los ingenieros utilizaron un ingenioso sistema: el hielo. Aunque no creo que eso aplique en Baalbaek…

  • @doc halliday:

    Estaba al mismo nivel, es por eso que algunos han propuesto incluso un sistema con un canal para transportar el bloque desde la cantera hasta su emplazamiento.

  • @doc halliday:

    Ojo, que en este caso los esfuerzos son longitudinales y los anillos lo que impiden es la separación de las fibras a que las obliga el empuje que reciben desde la punta del tronco al golpear en ese punto.

    Cierto, cierto, pero no creo que estuviesen de más, algo de resistencia tenían que aportar al conjunto, al evitar que el tronco se partiese siguiendo las líneas de las fibras… Al menos retardando ese momento.

  • @doc halliday:

    No, descabellado no es. Recordemos que los egipcios utilizaban este método para el transporte de obeliscos (entre otros, menciono estos porque son los bloques más pesados) desde las canteras de Aswan hasta los puntos de construcción.

    Lo que me echa para atrás es que una calzada si que se puede desmantelar y no dejar huella. Pero un canal del tamaño necesario, y que probablemente rellenarían luego con cascotes de la cantera, debería dejar huella arqueológica.

    Y me extraña que no se mencione nada o que nadie lo haya encontrado…

  • Dr. Bacterio dijo:

    En el Líbano, lugar que nos ocupa, los constructores tenían a mano Quercus libani, una especie de roble, que también puede valer pues sabemos que disponían de esa madera.

    Olvídate de esos troncos retorcidos; mejor coníferas para estos menesteres. Este quercus alcanza los 8 metros, pero veo difícil hacer buenos troncos de él sin mucho esfuerzo y selección. Aquí uno crecidito:

    Aquí uno joven:

    Al respecto de la pista de barro, estos árboles se dan en suelos arcillosos, allí, en el Líbano.

    doc halliday dijo:

    Ojo, que en este caso los esfuerzos son longitudinales y los anillos lo que impiden es la separación de las fibras a que las obliga el empuje que reciben desde la punta del tronco al golpear en ese punto

    Para el zuncho de un ariete si; una brida simplemente impediría el mayor deterioro al abrirse las fibras por aplastamiento ante un acarga transversal y a lo largo del fuste, no axial; pero ya no me parece tan buena idea :-D , si se aplastan las fibras unas bridas de cobre poco harán para impedirlo y acompañarán la deformación…pero como comenté, solo creo serviría para dar mayor durabilidad al tronco, o retrasar una deformación tal que impediría seguir sin recambio…pero mucho trabajo para resultados poco claros…

    doc halliday dijo:

    ¿Alguien sabe cual es la pendiente hay que salvar y cual es la orografía del terreno?.

    Comentan en la entrada que de la cantera hasta el punto de colocación de la piedra, a 800 metros, hay una ligera pendiente cuesta abajo, si bien como dice Bacterio podemos decir que es bastante regulara…puestos a realizar un canal, para deslizar la piedra, no es precisa gran profundidad, basta una superficie suficientemente deslizante…una trinchera de unos centímetros de alto y el espesor de la piedra; en la cantera, al principio el firme será roca, por lo que los rodillos de madera parecen la mejor opción; luego pudieron pasar a deslizarla sobre barro…a riesgo de que dado su peso se hundiese sin remisión sin la pista convenientemente apisonada…para este caso, una tensión admisible del terreno muy común, 1,25 Kg/cm2 :-D

    Creo me voy a decantar por intentar demostrar la hipótesis de que le hicieron un vehículo a medida…a medida que extraes la piedra, a la par que los trabajos de cantería vamos, harías unos de carpintería semejantes a los que propone Vitrubio para secciones rectangulares…solo que en este caso, necesitaríamos una pista de 20 metros de ancho…¿la hay?. :inbestigo:

  • Otro método para desplazar grandes piedras, al parecer bastante eficiente, es arrastrándolas sobre una calzada de cantos rodados. Por el norte de España hay muchos pueblos donde se hacen concursos de arrastre de piedras donde es habitual, por ejemplo, que dos bueyes arrastren un bloque de entre 1.500 y 4.000 Kg, aparentemente sin demasiado esfuerzo. Se especula que algo así hicieron también los constructores de Machu Pichu.

    https://www.youtube.com/watch?v=xr6kIUJougY

  • @ Isleño:

    Interesante…la determinación del rozamiento entre el gran pedrolo y el firme ni hoy en día es idealizable con precisión, hay que irse a la experiencia; una pista de cantos rodados ejercería mucho menos rozamiento que una pista lisa, al tener menos superficie de contacto; cada piedrecita un punto de apoyo, esto es, muchos puntos de apoyo sin peligro de hundirse o romperse… :inbestigo:

  • El ingenio de los romanos.

    La máquina romana de serrar piedras
    http://www.traianvs.net/pdfs/2010_15_grewe.pdf

  • @ Isleño:

    Buenísima la aportación. Como dice Tru, menos superficie de contacto, menos fricción. Ya si se moja la calzada, o se unta en grasa, por ejemplo, el resultado es fantabuloso no, lo siguiente. Eliminamos así la necesidad de rodamientos. Cada vez me convence más la solución del trineo!

    Y de otra cosa no, por Belenos, pero esos romanos de calzadas, sabían un rato…

  • doc halliday dijo:

    Me chiflan estas cosas.

    A mi también, por eso lo dejo.

    El uso de los materiales de construcción entre los romanos

    Así vivian los romanos

  • Tobaga dijo:

    El uso de los materiales de construcción entre los romanos

    Gracias por los enlaces. Interesante lectura.

    El camino empedrado es un modo bastante común de transportar piedras grandes en las culturas andinas pre-colombinas.

  • @ doc halliday:
    @ Claudio:

    «Libros Maravillosos» es una colección de buenos libros de diferentes materias que se han convertido en clásicos e indispensables.

    http://www.librosmaravillosos.com/

  • @ Tobaga:

    Bookmarked. :bueno:

  • @ Tobaga:

    Por cierto, en el catálogo he visto los libros de Guareschi de Don Camilo… :meparto:

  • Tobaga dijo:

    “Libros Maravillosos” es una colección de buenos libros de diferentes materias que se han convertido en clásicos e indispensables.

    “Física recreativa”, es el primer (y tal vez el único) libro de física con el que me he llevado bien.
    Gracias.

  • @ Tru:
    @ Claudio:
    Me parece uno de los mejores hallazgos que he encontrado en Internet, me va a faltar tiempo para leer. :)

  • Muy bien explicado, pero los Romanos construyeron sobre una base que ya estaba ahi hacia siglos, que eran los Trilithones.
    todo lo demas es explicable.

  • Pregunta… Cuando llegás a la conclusión de cuánta gente se necesitaba para moverlo (con los desmultiplicadores, los rodillos, los 144 hombres) concluís en que «se garantiza una tracción de 78.336 kilos».
    Si los cálculos no me fallan, esos 78.336 Kg son 1/10 parte de lo que pesaba cada piedra. Si cada piedra pesa 800 ton (como decís al principio), significa que necesitaríamos mover 78.336.000 Kg, ya que 78.336Kg, equivalen a 78 toneladas, no a 780.
    Necesito más explicación porque sigue sin cerrarme…

  • @ Sebazo:

    Estoy seguro de que eres capaz de empujar un coche cuesta abajo. Pero estoy casi seguro de que no eres capaz de levantarlo por encima de tus hombros. Te cierra ya?

  • @ lamentira:
    Eso me quedó claro. Pero del análisis que hacen (tal como lo cité en mi mensaje anterior) no queda claro que el peso pueda ser trasladado por los 144 hombres, ya que habla de que estos 144 hombres pueden mover (con la ayuda de los desmultiplicadores y los rodillos) 78.336kg. No dice que puedan mover 78.336.000kg. Y en ningún lugar dice que al aplicar los desmultiplicadores y los rodillos la fuerza necesaria para mover los trilithones sea un 10% de su peso real. ¿Se entiende cuál es mi duda? O al texto le falta explicación, o las cuentas no cierran. Una de dos.



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