英國《自然》雜誌1日釋出一篇最新物理學論文稱,法國和日本的粒子物理學家利用宇宙射線成像技術,
成功揭示了最大的金字塔——胡夫金字塔內的一個隱藏結構。
這一發現表明,利用現代粒子物理學能夠揭示古代建築物的新資訊。
埃及吉薩最大的金字塔,又名胡夫金字塔,是金字塔中規模最大、建築水平最高、儲存最完好的一座,所以人們也會用大金字塔直接指代胡夫金字塔。它建於胡夫法老統治期間(公元前2509年至公元前2483年),關於這座金字塔的建造過程,歷來人們意見不一,使其成為一個未解之謎。
但現在,最新的粒子物理學知識能幫助人們探求其祕密。此次為了了解其內部結構的更多資訊,法國巴黎HIP研究所與日本名古屋大學的粒子物理學家團隊,利用μ子(渺子)對其進行成像。
μ子是一種輕子,在宇宙中π介子衰變時產生,屬於宇宙射線的副產物。由於μ子的速度很高,狹義相對論中的時間膨脹令μ子衰變時間也延長,從而有機會到達地球表面,其能輕而易舉地穿透石頭。
而且,由於μ子在穿過石頭或空氣時的軌跡是截然不同的,因此科學家能夠通過它來區別中空結構和實體結構。
1986年,一個研究小組使用微重力測量法對胡夫金字塔進行了調查。根據調查資料,研究小組在通往王后密室的走廊上鑽了三個孔,希望藉此找到一個“隱藏室”,但最終只觀察到沙子。一個更近期的研究則用相同的資料駁斥了“隱藏室”理論。1988年,一個可以穿透地面的雷達調查發現,存在一個與王后密室走廊平行的走廊。但截至目前,這些理論既沒有被證實,也沒有被證偽。
在這一次的研究中,科研人員追隨了諾貝爾物理學獎獲得者路易斯·阿爾瓦雷茨(Luis Walter Alvarez)的腳步。20世紀60年代,阿爾瓦雷茨曾經嘗試利用來自大氣的介子射線為埃及的哈夫拉金字塔拍攝類似X光片的透檢視,以此考證該座金字塔內部是否存在更多的墓穴和坑道。
為此,阿爾瓦雷茨發明了一種介子探測器,分析探測器接收的穿過巖體的介子束的疏密程度,來判斷金字塔內部是否存在空洞。
μ子是宇宙線的副產物,不斷以接近光速的速度抵達地球。類似於X射線可以穿透身體使骨骼成像,由於 μ子在穿過石頭或空氣時的軌跡截然不同,因此能夠通過它區別中空結構和實體結構。藉助這種宇宙射線,科研人員得以用非入侵的方式對金字塔中已知和潛在的中空結構進行成像。
在胡夫金字塔如此龐大的建築中,大約只有1%的介子能夠到達探測器,因此積累資料需要數月時間。