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经过考证，考古学家还了解了巨石阵的建造顺序：巨石阵的雏形出现于5000多年前，是简单的土制圈地，由环形的水沟、土堤以及56根插入地下的木柱构成；在之后的400年里，人们在圈地中建造了一批木制建筑；最早的石制建筑大约出现在公元前2600年；又过了100年，现在所见的巨石阵就最终成型了。
但是，还有一个令人不解的问题：巨石的石料为砂岩，可是在巨石阵附近根本就不产这种石料，那么这些巨大的石头是从哪里来的呢？生活在中世纪的人们无法回答这个问题，于是就有了“一群巨人从非洲带来了巨石”的神话传说。今天，考古学家经过考证，终于给出了一个惊人的解释：它们来自30多千米外的山区！
4500多年前，古人从30多千米外的山区采运来巨大的石头，经过精心雕琢后精确地安装在荒原上。那么，他们建造巨石阵的目的是什么呢？尽管人们对巨石阵已经进行了很长时间的考古研究，但答案仍然还不确定，有人说是太阳神庙，有人说是祭坛，有人说是陵墓，还有人说是天象台，可谓众说纷纭。关于巨石阵的用途，概括起来，有宗教、陵墓和天象三种假说并立。
陵墓说
有人曾经在环绕巨石阵的土堤的内侧发现多座古墓葬，因此推测巨石阵可能是古代部落首领的陵墓。
考古学家发现，早在巨石阵建造之前的几百年间，不同的部落就开始聚集在索尔兹伯里平原上建造大型坟墓。考古学家曾在5座大型坟墓里总共发现了47具人体尸骸，时间跨度大约为25代人，这些人可能都是古代部落首领。并不是所有的尸骸都保存完好，其中一些只是骨头的堆积而已，这暗示着这些尸骸可能先在其他地方埋过一段时间，其间可能被野兽啃噬，也可能是在其他自然因素作用下肌肉从骨骼上被剥离。之后，由人将剩下的骨头收集起来捆成束，再放入坟墓。在坟墓中，骨头的排列也十分奇怪：头盖骨放在一个角落，长骨放在另一个角落，一些零星碎片则清理在一边。
1875年6月21日，一群美国人赶来此地观看日出。在东方的一片晨晖中，一个巨大的火球正好从“祭台”的中央冉冉升起，这令美国人欣喜若狂，他们在英国的一份杂志上发表文章称，巨石阵是“已无史实可考的民族所建造的太阳神庙”。
事实上，即使到了20世纪，现代的德鲁伊德教派还将这里据为己有，作为其繁琐的至日仪式的举行地点。一直到20世纪70～80年代，异教徒的宗教仪式才在嬉皮士、毒品和国际舆论影响下逐渐衰落。
有关古人建造巨石阵的用途的种种推测，更增添了它的神秘性，每年都有上百万世界各地的游客来到这里，特别是在夏至日前后，成千上万的游客蜂拥而至，他们在荒原上架起帐篷，点燃篝火，围着巨石甚至爬到巨石上高歌曼舞，通宵达旦。一些宗教团体也在夏至日这一天来到此地，向着黎明时分自东方三条巨石正中央升起的太阳举行一年一度的祭祀仪式。
为了保护这个著名的古代遗迹，英国政府曾于1984年下令，在每一年的夏至日关闭巨石阵，禁止人们在巨石阵周围狂欢和举行祭祀，但却遭到了很多人的强烈抗议，以至发生暴力冲突。1987年，英国政府不得不取消禁令，仅采取适当防护措施。现在，在巨石阵周围设有铁丝网，并有武装警卫守卫，以禁止参观者接近巨石，就连考古学家也不得例外。
再造奇石
经考证，建造巨石阵的巨石采用的是一种砂岩，但是，人们在巨石阵附近根本就找不到这种砂岩。那么，这些巨石来自何方？此外，巨石阵中最大的一块巨石重约40吨，高度比普通人高出6米多，还有近1/3的部分埋在地面下。而且原来还有一块巨石与之配套，只是它在几个世纪以前就倒塌了。这两块巨石通过一根巨石横梁在顶部相连，形成一座巨石牌坊。那么，如此巨大的石头，在4500多年前，人们是怎样把它们搬运来的？又是怎样竖立起来的呢？
在经历了数个世纪的争论之后，今天，科学家决心要揭开巨石阵的神秘面纱。一个专家小组就此成立，计划仿建一座巨石阵中的巨石牌坊。一批志愿者被招募来代替石器时代的苦力，他们将运用石器时代的技术搬运跟巨石阵中一模一样的巨石。
寻找巨石
在进行仿建之前，专家们首先需要回答的问题是，巨石阵中的那些巨大的砂岩巨石来自何处。
其实，巨石文化在英国历史上曾经十分盛行，在英国古老而广漠的平原上留下了很多遗迹。在巨石阵北部30多千米处，有一个叫做埃夫伯里的巨石圈，它虽然不如斯通亨奇巨石阵那么精美，却具有更大的规模。巨石圈环绕着一个小镇的一部分，周长近1600米。据考证，这个巨石圈的年代比巨石阵更加久远。不过，二者也有相同之处：组成它们的巨石中有一些是同种类型的，比如砂岩。至今，在巨石圈周围的山谷中，还可见到七零八落地堆放着的砂岩巨石，其中一些就有巨石阵中的那么大。
考古学家经过考证，确认斯通亨奇巨石阵中的巨石就来源于此。
搬运巨石
如果说埃夫伯里巨石圈周围的山谷正是斯通亨奇巨石阵砂岩巨石的来源地，令专家们不解的是，古代建造者们是如何越过30多千米起伏的山地运送巨石，并将它们塑造成现在我们所看到的形状的？
显然，在4500多年前，在没有任何机械的情况下，要运送近40吨重的巨石并将它们竖立起来，是很难想象的一件工作。曾经有人提出一个理论，认为这些巨石是被放在由树干做成的巨大滚筒上实现搬运的。据此，专家小组用一块重9吨的巨石做实验，结果证明这种方法并非不可行，但问题是，巨石阵中最大的一块巨石的重量是这一块的4倍多，足以压碎或压扁最硬的木制滚筒。这种理论显然不能成立。
专家小组转而思考人们是如何将船拖到海滩上的：拖船人用的也是滚筒，但这些滚筒并不转动，因为在滚筒上刻有凹槽，船的龙骨刚好嵌入凹槽内。如果在凹槽内涂抹油脂，船就可以顺着凹槽滑行。显然，让船滑动比让它滚动容易得多。
于是，专家将两根木材平行地嵌人地面，形成一个简易的轨道，再将一块实验用的40吨重的巨石放在木制雪橇上。在雪橇的底部装上龙骨，这样雪橇就可以沿着轨道中央滑行而不会脱轨。为了减小阻力，专家还在轨道上涂了一层厚厚的油脂。接下来，他们试图将这块巨石推上一道缓坡，这也正代表着巨石阵周围的典型地貌。
然而，尽管130名志愿者用尽了全力，巨石依旧纹丝不动。看来，仅仅使用油脂还不行，因为它有一个严重的副作用——将巨石黏在轨道上。这就是所谓的静摩擦力，只有打破这种摩擦力，才能移动巨石。为了克服静摩擦力，人们又用杠杆将巨石撬起一些，就这样，在杠杆力和推力的共同作用下，巨石终于移动了。整套系统比预期的更加有效。
不过，有什么证据能够证明巨石阵的建造者们当初也使用了类似的木制轨道呢？专家小组希望能在地底下发现一些蛛丝马迹，但由于英格兰南部地区的气候和土壤条件，以及数世纪的农业耕作，现在已经很难找到当时建造巨石阵使用过的工具和材料了。不过，他们还是找到了一个证据，这就是在古代这一地区曾经生长有大片的森林，完全可以为巨石阵的建造者提供大量的木材。一位研究石器时代人们所用工具和技术的专家做了一个实验。他从当地一种常见的树上取下一块树皮，放在附近的小河里浸泡六个星期后取出，这时树皮变成了10～12层的丝状物。再将这些丝带拧成一根绳子，结果发现它非常结实。
结实的绳子对搬运石头尤为关键。有了这样的绳子，古代的建造者就有可能拖动巨石阵中的那些巨石了。
竖起巨石
下一个问题是，古代建造者们是如何将这么高大的巨石竖起来的呢？
专家们发现了一个重要线索：巨石阵中的那块最高的巨石有一部分是埋在地下一个巨大的坑里的，而坑的一侧是倾斜的，这表明巨石是以倾斜的角度被放进来的。另外，在巨石阵附近出土的一些鹿角碎片证明，鹿角是当初人们挖坑时所使用的工具。专家认为，两个人只要用三天的时间，就可以用鹿角挖出这样一个大坑。
在仿建巨石阵的工地上，为了再现古人竖起巨石的过程，专家们设计了一个方案。首先挖一个坑，坑的大小与巨石阵中的那些坑一样大。然后，将一块40吨重的巨石放在坑边沿可以一头栽入坑里的位置上。接下来，用一辆仿制的古代战车拉着一块6吨重的巨石在40吨重的巨石上面行走，两块巨石由一根长度有限的绳索相连。这样，当战车在巨石上跑一段距离后，就会被绳索拉住而停下来，不过还没等战车停下来，它已经越过了40吨巨石的重心，这样就能可以带动巨石完成翻转了。
这个方案成功了！巨石被准确地插入坑中。尽管无人知道石器时代的人们是否也使用了这种方法，但这种方法无疑是十分科学的，因为它不需要花费太多的人力。巨石阵的建造者们显然也是十分聪明的，因此他们应该也能想出类似的方法。
之后，为了使坑中的巨石直立，专家们遇到了一些困难。颇费一番周折后，他们利用杠杆原理将人们所能施加的力放大，最终使巨石直立于地面。
把横梁放到巨石上
在将巨石立直以后，古代建造者们还必须面对最后一道考验：如何将重达9吨的横梁放到7米高的巨石上。传统观点认为，古代建造者们是用大型的木制杠杆和木垛支架将横梁缓慢升高的。具体做法是，每一次使用杠杆将横梁抬起一点，然后往它底下塞厚木板。随着木板越叠越高，横梁也就逐渐升到巨石顶端的位置。不过，这种操作的进程一定非常缓慢，而且重叠的木材不容易堆放整齐。要是木材堆高达7米，一定会变得很不稳定。
现在，专家们想出了一个更简单的方法：先在巨石前堆起一座土坡，然后把横梁拉到坡顶。为了让志愿者在工作中有歇口气的时间，专家们还在坡顶安装了一根木头作为“刹车”装置，以免人们休息时横梁顺着斜坡下滑。
横梁与下方支撑它的巨石是用榫头和榫根相连接的。为了保证横梁和巨石的完美结合，最后阶段的工作进行得缓慢而有序。最后，横梁终于落入预定位置，巨石牌坊的仿建圆满成功！
经过这一次仿建实验，专家们对生活在石器时代的古人有了更多的了解。可以知道，古人们在实践中不断总结经验，并将经验重新运用到实践中，如此一来，他们在族群中的地位得以不断提升。不过，专家们还不能确定的是，上述仿建巨石牌坊的方法就是古人所采用的办法。专家只是尽量模拟石器时代的真实环境，演示了一种可能的建造方案，回答了一些工程方面的问题。但是，巨石阵还是一个谜。