用宇宙射线揭示金字塔之谜

新技术 2018年03月05日

日本研究小组发现了被重重谜团包围的埃及金字塔未知的巨大空间。

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相传建于公元前2580-2560年,作为胡夫王的金字塔而闻名于世的吉萨大金字塔宽230米、高139米,是埃及最大的石造建筑物。目前已被发现的有国王密室、王后密室及几条走廊和通气孔,但其构造及施工方法依然是个未解之谜。

2015年,为了揭开胡夫金字塔等四大金字塔之谜,国际共同研究项目“扫描金字塔”应运而生。该项目中,埃及、法国、加拿大、日本等研究机构使用世界最先进的非破坏检测方法扫描埃及金字塔,试图发现其中隐藏的秘密。

该项目的核心技术是名古屋大学承担的渺子宇宙射线成像技术。这是一种利用投射于地球表面的基本粒子渺子对物体内部进行成像的技术。

名古屋大学高等研究院特任助教森岛邦博说道:“一般来说,人们可以使用X射线扫描人体或物体的内部,但是X射线无法穿透厚度超过1米的物体。然而,渺子可以穿透厚度在1米以上的岩盘。因此,只要使用渺子技术,就可以像使用X射线成像技术那样透视金字塔这样的巨型建筑物的内部构造。”

使用渺子透视大型物体内部的尝试从上个世纪60年代就已开始,但渺子自身的检测相当困难,也无法得到高清晰度的成像数据。此次,名古屋大学采用全新的物理解析方法代替从前使用光学显微镜的目视观察法,开发出一种将显微镜与电脑高度结合的自动读取装置。通过该装置的高速运转,高精度渺子检测器的“原子核干板”能够生成高清晰度的图像,为宇宙射线成像技术的实用化开辟了一条全新的道路。

原子核干板是一种薄板状的放射线检测装置,即在透明塑料板的两面分别涂上厚度为0.07毫米的乳剂。其重量很轻,无需充电,对设置的场所没有要求。

一旦渺子通过原子核干板,就会在乳剂层上留下痕迹。总是有一定数量的渺子从各个方向按照一定的轨道投射到地球上。将原子核干板放置于观测地点,就能记录此处有多少数量的渺子从什么方向飞来的立体扩散迹成像。再利用名古屋大学自主开发研制的高性能显微镜装置读取这一记录,就能立体清晰地呈现位于渺子通过方向的物体的内部构造。名古屋大学利用这项技术已经成功透视火山及原子炉的内部构造。

森岛说道:“原子核干板小型轻量,其优势在于可以放置于任何地点。显微镜装置的高精度化、高速化也在不断升级,很快就可以获得清晰的图像。”

作为该项目的一个阶段性研究,森岛的研究小组于2015年在胡夫金字塔内部女王密室的地板上铺上了原子核干板,在最大8平方米的范围内开始观察渺子。基于1.8平方米的原子核干板所记录的约1100万粒渺子的分析结果,森岛的研究小组得知:在距女王密室约40~50米,距地面约60~70米的位置,存在一个巨大的、长度超过30米的未知空间。得知这一消息后,日本高能加速器研究机构(KEK)与法国原子能和替代能源委员会(CEA)开始以各自的方法观测金字塔,再次确认这一重大发现。

该成果于2017年11月发表于英国科学杂志《Nature》上,引起了巨大的反响。

森岛说道:“目前我们还不清楚这个未知的空间具体是什么样的。今后,我们会继续在大走廊等金字塔内部的其他地区放置原子核干板,以明晰该空间的三维立体形状。”

如果通过扫描金字塔能够把握这个巨型空间的具体形状,那么我们不仅可以弄清金字塔本身是如何搭建起来的,也可以为明晰国王密室的建成目的提供了不起的线索。该项目今后对该空间的解析与揭秘十分让人期待。

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By HIROSHI SAKURAI/Photo: © ScanPyramids


本文转载自Highlighting JAPAN(聚焦日本

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