來源:hao123百家號 時間:2022-03-07 14:31:58
胡夫金字塔是人類建造的最具標志性的建筑之一,它的規模是在埃及發現的110座金字塔中最大的。作為古代世界七大奇跡之一,來自世界各地的科學家們都想窺探金字塔奇妙的內部構造,尋找最古老的秘密。
最近,一組科學家將利用高能物理學的進展,使用宇宙線μ子掃描胡夫大金字塔。他們想比以往任何時候都更深入地了解大金字塔,并繪制其內部結構圖。這項工作被稱“大金字塔探索”(the Explore the Great Pyramid,簡稱EGP)。
胡夫金字塔建于公元前26世紀,是埃及第四王朝的第二位法老胡夫(也被稱為基奧普斯王)的陵墓。金字塔重約600萬噸,建造耗時約27年,工人們用了約230萬塊立方石來建造它,立方石由石灰石和花崗巖組成。3800多年來,它一直是世界上最高的人造建筑。
多年來,人們對大金字塔進行了充分的研究,考古學家繪制了內部結構圖。金字塔和它下面的地面包含不同的房間和通道,胡夫的墓室大致位于金字塔的中心。
科學家們使用了一些高科技方法來更嚴格地探測金字塔內部。20世紀60年代末,美國物理學家路易斯·阿爾瓦雷斯(Luis Alvarez)和他的團隊使用μ子層析成像技術掃描金字塔內部。
2016年至2017年,一組科學家團隊使用非侵入性技術研究了大金字塔。和之前的阿爾瓦雷斯一樣,他們使用了μ介子層析成像,以及紅外熱成像和其他工具。他們最重要的發現是“大空隙”,即大畫廊上方的巨大空隙。這一發現發表在《自然》雜志上,被認為是當年最重要的科學發現之一。
μ子是與電子相似但質量更大的基本粒子,因為它能深入到物體的結構中,其掃描深度比X光還強,因此通常被用于斷層掃描。宇宙線μ子是在被稱為宇宙線的高能粒子撞擊地球大氣層時產生的。宇宙射線是原子的碎片——高能質子和原子核——不斷從太陽、太陽系外和銀河系外流入地球。當這些粒子與地球大氣層碰撞時,碰撞會產生大量次級粒子,其中一些粒子是μ子。
μ子層析成像被用于不同的應用,比如檢查集裝箱中的違禁品。μ子層析成像技術的最新技術創新增加了它的威力,并帶來了新的應用。例如,意大利的科學家將使用μ介子層析成像技術對維蘇威火山內部進行成像,希望了解火山何時可能再次爆發。
EGP團隊使用μ子層析成像技術來對金字塔進行更深一步的探測。和之前的掃描金字塔任務一樣,EGP將使用μ子層析成像技術對結構內部進行成像。但EGP表示,他們的μ子望遠鏡系統將比之前的μ子成像系統強大100倍,將從幾乎所有角度對金字塔進行μ子成像,并將首次生成如此巨大結構的真實斷層圖像。
EGP將使用移動到大金字塔外不同位置的超大望遠鏡傳感器。探測器將組裝在溫度可控的集裝箱內,以便于運輸。每個單元長12米,寬2.4米,高2.9米。EGP任務有五個關鍵點:
①對整個內部結構進行詳細分析,不僅可以區分石頭和空氣,還可以測量密度的變化;
②通過能夠看到相對較小的結構不連續性來回答有關施工技術的問題;
③望遠鏡系統的大尺寸不僅提高了分辨率,而且能夠快速收集數據,從而將現場所需的觀察時間減至最少。EGP團隊預計觀察時間為兩年。
④這臺望遠鏡本質上是模塊化的。這使得在另一個站點重新配置和部署以供未來研究非常容易。
⑤從技術角度來看,擬議中的系統使用的技術在很大程度上經過了設計和測試,并呈現出一種低風險的方法。
EGP仍在制造望遠鏡原型,并確定他們將使用哪些數據處理技術。目前,他們正在進行模擬和其他工作,為任務做準備。科學家團隊對他們迄今為止所做的工作充滿信心,并對他們的新方法感到滿意,他們將首次創建大金字塔的實際斷層圖像,而不是2D圖像。
由于胡夫金字塔位于開闊的吉薩高原上,科學家們能在此處探測到大量的μ子,這些μ子能穿透金字塔的幾乎每個角落。EGP使用將望遠鏡繞著金字塔底部移動,就可以對金字塔進行真正的斷層圖像重建,產生高分辨率的內部圖像。
簡單來說,就相當于把宇宙當作一臺“μ子發射器”,科學家們只要在金字塔背后架上望遠鏡,就能像在醫院拍X光一樣,看到金字塔的內部結構。
到目前為止,EGP的大部分工作都是數據模擬,但他們在建造望遠鏡時不會從頭開始。當科學家們利用現代高能物理學來探索人類最古老的考古寶藏之一時,肯定會發生一些戲劇性的事情。一些埃及學家可能會將物理學家視為他們領域的闖入者,他們可能不喜歡物理學家利用來自外太空的神秘粒子揭開埃及古代歷史的面紗。
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