Петри, теперь уже бородатый топограф-профессионал двадцати шести лет, отплыл из Ливерпуля с огромным багажом инструментов, сконструированных его отцом. Он также взял с собой приспособления, которые должны были помочь ему выжить в негостеприимной, кишащей бандитами пустыне. Затем Петри переправил свой багаж из Александрии в Каир и воспользовался помощью Али-Габри, который помог доставить инструменты к пирамиде. Али-Габри имел уже к тому времени сорохалетний стаж работы с Кавильей, Ховард-Визом и Пиацци Смитом. Добравшись до пирамиды в декабре, Петри вслед за своими предшественниками расположился в брошенной гробнице.
Али помог Петри устроить в жилище полки и гамак, оборудовал кладовую для сухарей, консервированных супов, тапиоки и шоколада. Для приготовления пищи Петри привез с собой керосиновую горелку. Как и его предшественники, Петри оценил достоинства своего временного пристанища, отметив, что оно оказалось "таким же приятным, как костер холодным вечером или прохлада в жару". Петри начинал свой день с разжигания керосиновой горелки, на которой кипятил воду для чая, а сам в это время наслаждался импровизированной ванной. Во время завтрака он принимал посетителей. Если ему наносил визит друг-араб, Петри варил для него кофе.
Петри близко сошелся с арабами, заметив, что "малейшее проявление интереса к их образу жизни приводит их в необыкновенный восторг: стоит присесть на корточки, правильно ответить на приветствие, подражать их манерам, жестам и голосу, и они весело смеются и считают вас своим другом".
Первым делом Петри решил сделать то, что было не под силу Смиту: провести тригонометрическую съемку всего холма Гизы, в том числе и вокруг главных пирамид, а также окрестных храмов и стен, относящихся к комплексу. Хотя Петри понимал, что не в силах убрать завалы, он рассчитывал определить размеры пирамиды с помощью тригонометрических формул с точностью до доли сантиметра. Используя высокоточный теодолит, чувствительный к отклонениям на секунды, Петри повторял замеры так много раз, что ему требовался целый день от рассвета до заката, чтобы завершить работу на одной-единственной точке. Над теодолитом Али-Габри держал зонтик, чтобы предохранить прибор от солнца. После захода солнца Петри ужинал в одиночестве, а
затем садился за бумаги, подробно описывая результаты исследований. Его единственным развлечением было слушать неописуемые звуки тростниковой флейты, на которой играл племянник Али-Габри, охранявший его в соседней гробнице всю ночь.
Работая целыми днями, когда было сравнительно прохладно, но безветренно, Петри получал высокоточные цифры измерений, касающиеся расположения больших пирамид Гизы. По его словам, он обнаружил, что расположение Великой пирамиды является "торжеством мастерства. Погрешности по длине и углам не превышали ширины большого пальца руки". Со временем Петри понял, что не сможет завершить наблюдения на поверхности до весны - начала туристского сезона, поэтому начал приготовления к внутренним обмерам, распорядившись расчистить Нисходящий туннель до низшей ямы, до которой из-за завалов не смог добраться Смит. Когда к пирамиде стали стекаться толпы туристов, Петри придумал способ избавиться от надоедливых посетителей: стал расхаживать вокруг пирамиды в розовом белье, и при виде его благовоспитанные леди викторианской эпохи старались держаться на расстоянии.
То, что туристы представляют настоящее бедствие для науки, понял еще Пиацци Смит, который писал, что "многочисленные пирушки у костров, курящие зловонный табак джентльмены и некоторые леди, сошедшие с вульгарного парохода", которые устраивали "дикие танцы над гробницей Хеопса, отпуская проклятия в его адрес... и страшный грохот от ударов большим камнем, раскачиваемым арабскими помощниками, по саркофагу, который того и гляди расколется". За неимением сувенирных фигурок пирамиды или картинок с ее изображением туристы скатывали камни с ее вершины
и с хохотом наблюдали, как они раскалываются и пополняют уже имеющиеся завалы.
Вечером, когда туристы удалялись, Петри работал в тепле, сохраненном пирамидой, часто до полуночи, а иногда и до утра, как "японский плотник, на котором ничего не надето за исключением очков, замечу только, что я не ношу очков". Вентиляционные отверстия, обнаруженные Ховард-Визом, снова были засорены вандалами. Уже через несколько часов вдыхания пыли, поднимавшейся при каждом движении, у Петри начинала болеть голова.
Но исследователь не сдавался. Стальными рулетками и специальными цепями длиной три метра Петри произвел гораздо более точные обмеры, нежели Смит. Большинство инструментов позволяли ему получать данные с точностью до 1/200 доли сантиметра, а некоторые до 1/2000.
Для обмеров вертикальных поверхностей он применял отвесы; для горизонтальных поверхностей - уровень. Чтобы измерить прямизну сторон Нисходящего туннеля, Петри использовал наблюдения за Полярной звездой в удлинении - когда она была на крайнем востоке и на крайнем западе от полюса. Он с удивлением обнаружил, что погрешности не превышали 0,05 сантиметра на 45 метров, а на протяжении всей длины 105 метров боковые стороны были практически ровными с погрешностью до шести миллиметров. Петри выяснил, что стены Усыпальницы царя построены с учетом тех же пропорций "пи", что и наружная часть пирамиды. Ее длина относилась к окружности, наполовину вписанной в боковую стену, как 1 к "пи".
Произведя замеры саркофага, Петри выяснил, что все размеры кратны квадрату пятой части локтя. По
грешности составляли '/i5oo. Все это подтверждало мнение Смита, что строители пирамиды обладали уникальными знаниями математики. Но помимо признаков блестящего ума Петри нашел в пирамиде и свидетельство потрясающего невежества. Он обнаружил, что гранит в прихожей не был отшлифован: многие камни остались необтесанными, а некоторые были даже неровными. Петри сделал вывод, что "архитектор, настоящий знаток своего дела, прекратил работу над пирамидой, когда "она была сделана только наполовину".
Исследовав саркофаг, Петри заключил, что древние египтяне имели пилы с длиной полотна 2,7 метра, зубья которых были сделаны из твердых драгоценных камней. Чтобы выдолбить камень изнутри, они должны были пользоваться буром с фиксированной режущей кромкой, также изготовленной из драгоценных камней, возможно, алмаза или корунда. Петри подсчитал: чтобы вырезать что-либо из твердого гранита, надо было приложить усилие в две тонны. Как этого добивались древние мастера, для него осталось загадкой. Петри писал:
"Сказать правду, современные буры не смогли бы сравниться с древнеегипетскими... такая блестящая работа свидетельствует о наличии в древности инструментов, которые мы только сейчас начинаем изобретать заново". Такими же орудиями труда египтяне вырезали иероглифы на твердом диорите.
Чтобы измерить дно саркофага и проверить, нет ли в нем потайного отделения, Петри поднял трехтонную гробницу на высоту двадцать сантиметров, но ничего не Обнаружил. Когда он опустил ее, раздался глубокий, похожий на колокольный звон удивительной красоты.
Снаружи Петри принялся искать остатки облицовочных камней в основании. Работы по очистке завалов
были не только трудоемкими, но и опасными. Камни скатывались в^дыры, прорытые арабами, и однажды Петри лишь чудом избежал гибели. Наконец ему удалось раскопать еще несколько облицовочных камней, некоторые из которых весили до пятнадцати тонн. Они были так хорошо обработаны и подогнаны, что толщина известкового раствора между ними в среднем не превышала толщины человеческого ногтя, или 0,05 сантиметра на площади три квадратных метра. Состав скрепляющего вещества был настолько совершенным, что по прошествии тысячелетий, когда даже камни начали трескаться, оно продолжало держаться.
Петри считал, что длину основания надо измерять не по границе угловых впадин, как делал Смит, а по краю мостовой на полметра выше. Согласно замерам Петри, основание пирамиды у мостовой было короче, чем расстояние между внешними углами впадин, как указано Смитом. Поэтому Петри получил длину не 232,16 метра, а 230,35 метра. Опровергая гипотезу Смита о том, что пирамида была построена на основе удлиненного пирамидального локтя, равного 25,025 дюйма, Петри доказал, что использовался "королевский" локоть, равный 20,63 дюйма, чтобы основание равнялось 440, а высота 280 локтям. Этот вывод подтверждал точку зрения Тейлора, что пирамида символизирует шар, так как в ней запечатлено значение числа "пи", и опровергал мнение Смита о том, что периметр пирамиды символизирует календарь с определенным числом дней в году.