Kỹ thuật

Trong lĩnh vục kỹ thuật, y học và toán học, người Ai Cập cổ đại đã đạt được một tiêu chuẩn tương đối cao về năng suất và sự tinh tế. Các cuộn giấy Edwin Smith và Ebers (khoảng năm 1600 TCN) đã ghi chép lại những kinh nghiệm truyền thống đầu tiên được biết đến của người Ai Cập. Người Ai Cập còn tạo ra bảng chữ cái riêng của họ và hệ thập phân.

Đồ sứ và thủy tinh

Ngay từ trước thời kỳ Cổ Vương quốc, người Ai Cập cổ đại đã tạo ra một loại vật liệu thủy tinh được gọi là sứ, và họ coi đó là một loại đá bán quý nhân tạo. Sứ là một loại đồ gốm được làm từ silica, một lượng nhỏ vôi và natri oxit, cùng với một chất tạo màu, thường là đồng.[180] Nó được sử dụng để làm các chuỗi hạt, đá lát, các bức tượng nhỏ, và đồ gốm nhỏ. Người Ai Cập cổ đại còn tạo ra được một chất màu gọi là màu xanh Ai Cập, hay còn được gọi màu xanh thủy tinh, nó được tạo ra bằng cách nung chảy silica, đồng, vôi, và một loại chất kiềm như natron. Sản phẩm tạo ra có thể được nghiền nhỏ và được sử dụng làm một chất màu.[181]

Bình thủy tinh Ai Cập cổ đại.

Người Ai Cập cổ đại đã có thể chế tạo một loạt các đồ vật bằng thủy tinh với kỹ năng tuyệt vời, nhưng hiện vẫn chưa rõ là liệu rằng họ đã phát triển quá trình này một cách độc lập hay không.[182] Ngoài ra cũng không rõ ràng rằng họ đã chế tạo ra loại thủy tinh thô của mình hay chỉ đơn thuần là nhập khẩu các thỏi đã được chế tạo sẵn, sau đó họ nấu chảy và hoàn thiện. Tuy nhiên, họ lại có kĩ năng thuần thục trong việc tạo hình các đồ vật, cũng như việc thêm vào các yếu tố vi lượng để kiểm soát màu sắc của thuỷ tinh thành phẩm. Họ có thể tạo ra nhiều loại màu sắc bao gồm màu vàng, đỏ, xanh lá cây, xanh dương, tím, trắng, và có thể chế tạo ra loại thủy tinh trong suốt hoặc mờ đục.[183]

Y học

Những dụng cụ y học của Ai cập cổ đại được khắc vào thời Ptolemaios tại ngôi đền ở Kom Ombo.

Những vấn đề y tế của người Ai Cập cổ đại bắt nguồn trực tiếp từ môi trường sống của họ. Do cuộc sống và lao động diễn ra gần con sông Nile khiến cho họ dễ gặp phải những mối nguy hiểm đến từ bệnh sốt rét và trùng sán máng ký sinh, khiến tổn thương gan và đường ruột. Những loài động vật hoang dã nguy hiểm như cá sấu và hà mã cũng là một mối đe dọa phổ biến. Công việc đồng áng và lao động trong các công trình xây dựng đã gây nên áp lực đối với cột sống và các khớp xương, tổn thương trong quá trình xây dựng các công trình và chiến tranh cũng khiến cho họ mất đi một số bộ phận quan trọng trên cơ thể. Những hạt sạn và cát trong bột mỳ làm mòn răng của họ, khiến cho họ dễ bị áp xe (mặc dù vậy sâu răng lại rất hiếm).[184]

Chế độ ăn của những người giàu thường có chứa nhiều đường, vì thế khiến cho họ dễ mắc phải bệnh răng lợi.[185] Mặc dù luôn được miêu tả với vóc dáng thon gọn trên các bức tường trong những ngôi mộ, nhiều xác ướp của tầng lớp thượng lưu cho thấy tình trạng thừa cân vốn do ảnh hưởng từ một cuộc sống quá sung túc.[186] Tuổi đời của một người trưởng thành là khoảng 35 đối với nam và 30 đối với phụ nữ, nhưng để sống được đến độ tuổi trưởng thành thì lại là một điều khó bởi vì khoảng một phần ba dân số đã qua đời khi còn đang trong độ tuổi thanh niên.[187]

Các thầy thuốc Ai Cập từ xa xưa đã nổi tiếng ở vùng Cận Đông cổ đại nhờ vào tài năng chữa bệnh của họ, và một số chẳng hạn như Imhotep, thậm chí còn nổi tiếng rất lâu sau khi họ qua đời.[188] Herodotos đã nhận xét rằng các thầy thuốc Ai Cập là những người có sự chuyên môn hóa cao, với việc có những người chỉ chuyên chữa những bệnh về đầu hoặc dạ dày, trong khi những người khác là các thầy thuốc chữa bệnh về mắt và là nha sĩ.[189] Quá trình đào tạo các thầy thuốc diễn ra tại các phân viện Ankh hoặc "Ngôi nhà của sự sống", đặc biệt nổi tiếng là những nơi như ở Per-Bastet vào thời Tân Vương quốc và tại Abydos và Sais vào giai đoạn Hậu nguyên sau này. Các cuộn Giấy cói y học ghi lại những kiến ​​thức thực nghiệm về giải phẫu, chấn thương, và những phương pháp điều trị thực tế.[190]

Các vết thương lại được chữa trị bằng cách băng bó với thịt sống, vải lanh trắng, chỉ khâu, vải màn, tấm lót, băng gạc nhúng với mật ong để ngăn ngừa nhiễm trùng,[191] trong khi thuốc phiện, cỏ dạ hương và belladona đã được sử dụng để giảm đau. Những ghi chép sớm nhất về cách điều trị bỏng đã mô tả cách băng bó vết bỏng mà sử dụng sữa từ người mẹ sinh con trai. Bánh mì mốc, mật ong và muối đồng cũng đã được sử dụng để ngăn ngừa nhiễm khuẩn vết bỏng.[192] Tỏi và hành tây đã được sử dụng thường xuyên để tăng cường sức khỏe và được cho là có tác dụng tốt trong việc giảm các triệu chứng hen suyễn. Những thầy thuốc phẫu thuật Ai Cập cổ đại có thể khâu vết thương, cố định lại xương bị gãy, và cắt cụt chân tay bị hoại tử, nhưng họ cũng nhận ra rằng một số vết thương quá nghiêm trọng và họ chỉ có thể làm cho bệnh nhân cảm thấy thoải mái cho đến khi cái chết xảy đến.[193]

Đóng tàu

Đường viền đỏ đánh dấu mức độ nhận thức địa lý của người Ai Cập cổ đại.Hình ảnh chiếc tàu đi biển được khắc họa trong bức phù điêu miêu tả cuộc thám hiểm tới xứ Punt tại ngôi đền Deir el-Bahari của Hateshepsut

Những người Ai Cập từ xa xưa đã biết cách lắp ráp các tấm ván gỗ vào một thân tàu và đã làm chủ được các kỹ thuật tiên tiến của ngành đóng tàu từ rất sớm vào khoảng năm 3000 TCN. Viện khảo cổ học Mỹ ghi nhận rằng một số chiếc thuyền cổ xưa nhất vẫn đang được khai quật và chúng được gọi chung là những chiếc thuyền Abydos.[6] Đây là một nhóm gồm 14 con thuyền được phát hiện ở Abydos và chúng được tạo nên bằng cách "khâu" các tấm ván gỗ lại với nhau. Các con thuyền này được nhà Ai Cập học David O'Connor của đại học New York phát hiện[194] ngoài ra còn có cả những chiếc dây đai được sử dụng để buộc các tấm ván lại với nhau,[6] và họ dùng lau sậy hoặc cây cỏ để lèn vào giữa các tấm ván nhằm bịt các kẽ hở.[6]. Vì những chiếc thuyền này đều được chôn cùng nhau và nằm gần khu nhà nguyện an táng của Pharaon Khasekhemwy, nên ban đầu tất cả chúng đều được cho là thuộc về ông, nhưng chỉ có một trong số 14 chiếc thuyền này có niên đại vào khoảng năm 3000 TCN, và những chiếc bình gốm được chôn cùng với các con thuyền này cũng được cho là có niên đại sớm hơn. Chiếc thuyền có niên đại khoảng năm 3000 TCN có chiều dài 75 feet (23 m) và ngày nay được coi là thuộc về một vị pharaon trước đó. Theo giáo sư O'Connor, chiếc thuyền có niên đại 5.000 năm tuổi có thể có thuộc về Pharaon Aha.[194]

Người Ai Cập cổ đại cũng biết dùng các đinh gỗ để đóng những tấm ván gỗ chặt hơn lại với nhau, họ còn sử dụng hắc ín để bít các vết nối. Chiếc "thuyền Khufu" dài 43,6 mét (143 ft) được chôn trong một chiếc hố thuộc khu vực phức hợp kim tự tháp Giza và nằm ngay dưới chân của Đại kim tự tháp Giza có niên đại thuộc về triều đại thứ tư khoảng năm 2500 TCN, có thể chủ yếu mang tính biểu tượng là một chiếc thuyền mặt trời. Người Ai Cập cũng biết cách đóng chặt các tấm ván của con tàu này bằng các lỗ và khớp mộng.[6]

Người Ai Cập còn sử dụng những chiếc tàu biển lớn trong hoạt động thương mại với các thành bang ở phía đông Địa Trung Hải, đặc biệt là Byblos (trên bờ biển Liban ngày nay), và trong một số cuộc thám hiểm dọc theo bờ Biển Đỏ đến xứ Punt[195]. Trên thực tế, một trong những từ ngữ được người Ai Cập sử dụng sớm nhất để chỉ tàu biển đó là "tàu Byblos", mà ban đầu được xác định là một lớp tàu biển mà người Ai Cập dùng để đi tới Byblos. Tuy nhiên, vào cuối thời Cổ Vương quốc, thuật ngữ này đã được dùng để chỉ những con tàu ​​biển lớn, bất kể điểm đến của chúng.[195]

Châu thổ sông Nin thuở sơ khai, cho thấy mối quan hệ của hồ Timsah đến những hồ Ballah.

Vào năm 2011, các nhà khảo cổ đến từ Ý, Hoa Kỳ, và Ai Cập đã khai quật một khu phá khô cạn được gọi là Mersa Gawasis, tại đó họ đã khai quật được dấu vết của một bến cảng cổ từng là nơi khởi đầu cho các chuyến hải trình giống như chuyến thám hiểm xứ Punt của Hatshepsut.[196] Một số di chỉ được phát hiện đã minh chứng cho sức mạnh đi biển người Ai Cập cổ đại với những con tàu lớn bằng gỗ cùng hàng trăm feet dây thừng được làm từ giấy cói và được cuộn thành những bó lớn.[196] Và vào năm 2013, một nhóm các nhà khảo cổ học của Pháp và Ai Cập đã phát hiện cảng biển được cho là có tuổi đời lâu nhất thế giới, có niên đại khoảng 4500 năm từ thời vua Cheops, nó nằm trên bờ biển Đỏ gần Wadi el-Jarf (cách kênh đào Suez khoảng 110 dặm về phía nam).[197]

Năm 1977, một kênh đào nối liền bắc-nam cổ xưa có niên đại từ thời Trung Vương quốc Ai Cập được phát hiện nối dài từ hồ Timsah đến những hồ Ballah.[198] Việc cho rằng niên đại của con kênh là ở thời kỳ Trung Vương quốc đến từ việc ngoại suy niên đại của những di tích lịch sử được xây dựng cùng thời kỳ.[198][199]

Toán học

Bản đồ thiên văn học trong mộ Senemut, Triều đại thứ 18[200]

Những ví dụ sớm nhất về việc thực hiện các phép tính toán học là có niên đại vào thời kỳ Naqada thuộc giai đoạn Tiền triều đại, và nó cho thấy một hệ thống các chữ số đã phát triển đầy đủ.[201] Tầm quan trọng của toán học trong quá trình giáo dục một người Ai Cập được thừa nhận thông một tác phẩm văn chương hư cấu vào thời Tân Vương quốc, trong đó tác giả sáng tạo ra một cuộc thi sự uyên bác giữa ông ta với một viên ký lục liên quan đến các công việc tính toán hàng ngày như tính toán đất đai, lao động, và thóc lúa.[202] Những ghi chép như trên cuộn giấy toán học Rhind và cuộn giấy toán học Moscow cho thấy người Ai Cập cổ đại đã có thể thực hiện bốn phép tính toán học cơ bản -cộng, trừ, nhân, chia- sử dụng phân số, tính toán khối lượng của các bao và kim tự tháp, và ước tính diện tích bề mặt của hình chữ nhật, hình tam giác, và hình tròn. Họ còn hiểu được các khái niệm cơ bản của đại số và hình học, và có thể giải được hệ phương trình đơn giản.[203]

2⁄3 bằng chữ tượng hình

Ký hiệu toán học thập phân thì lại dựa trên cơ sở các ký hiệu bằng chữ tượng hình cho mỗi luỹ thừa mười cho đến một triệu. Mỗi một ký hiệu trong số này có thể được viết đi viết lại nhiều lần nếu cần thiết để có thể đạt đến con số mong muốn; do đó, để viết các số tám mươi hay tám trăm, ký hiệu mười hay một trăm sẽ được viết tám lần tương ứng.[204] Bởi vì phương pháp tính toán của họ không thể xử lý hầu hết các phân số với tử số lớn hơn một, họ đã phải viết phân số như là tổng của nhiều phân số. Ví dụ, họ có thể phân tích phân số hai phần năm thành tổng của một phần ba + một phần mười lăm. Bảng các giá trị tiêu chuẩn sẽ giúp thuận tiện cho điều này.[205] Tuy nhiên, một số phân số thông dụng có thể được viết bằng một ký tự đặc biệt.[206]

Những nhà toán học Ai Cập cổ đại đã nắm được các nguyên tắc cơ bản của định lý Pythagore, ví dụ như họ biết rằng một tam giác có một góc vuông đối diện với cạnh huyền khi các cạnh của nó có tỷ lệ 3-4-5.[207] Họ đã có thể ước tính được diện tích của một hình tròn bằng cách trừ đi một phần chín đường kính của nó và bình phương kết quả:

Diện tích ≈ [(8⁄9)D]2 = (256⁄81)r 2 ≈ 3.16r 2,

gần xấp xỉ công thức πr 2.[207][208]

Tỷ lệ vàng dường như cũng được hiện diện trong nhiều công trình xây dựng của Ai Cập, trong đó có các kim tự tháp, nhưng việc sử dụng nó có thể là một kết quả ngoài ý muốn trong quá trình kết hợp việc sử dụng những dây thừng thắt nút với một cảm giác trực quan về tỷ lệ và sự hài hòa.[209]