Археологи планируют просканировать Великую пирамиду в Гизе космическими лучами — они должны увидеть каждую скрытую комнату внутри

Великая пирамида Гизы, пожалуй, самая известная структура из всех. Древние цивилизации построили археологические иконы, свидетельствующие об их величии и устойчивости. Но в некотором смысле Великая пирамида стоит особняком. Среди семи чудес древнего мира Великая пирамида осталась относительно нетронутой.

Группа ученых будет использовать достижения в области физики высоких энергий (HIP) для исследования Великой пирамиды Хуфу в Гизе с помощью космических мюонов. Они хотят заглянуть в Великую пирамиду глубже, чем когда-либо прежде, и составить карту ее внутренней структуры. Это усилие называется миссией «Исследование Великой пирамиды» (EGP).

Великая пирамида Гизы существует с двадцать шестого века до нашей эры. Это гробница фараона Хуфу, также известного как Хуфу. Строительство заняло около 27 лет и было построено из 2,3 миллиона каменных блоков — смеси известняка и гранита — весом около 6 миллионов тонн. На протяжении более 3800 лет это было самое высокое рукотворное здание в мире. Сейчас мы видим только базовую инфраструктуру Великой пирамиды. Обшивка из тонкого белого известняка со временем была удалена.

Великая пирамида была хорошо изучена, и на протяжении многих лет археологи наносили на карту внутреннюю структуру. Пирамида и земля под ней содержат разные комнаты и коридоры. Камера Хуфу (Хуфу) находится примерно в центре пирамиды.

Этот рисунок представляет собой схематическую диаграмму высоты внутренних конструкций Великой пирамиды. Внутренние и внешние линии указывают на текущие и первоначальные черты пирамиды. 1. Оригинальный вход 2. Воровской тоннель (туристический вход) 3, 4. Нисходящий коридор 5. Подземная камера 6. Восходящий коридор 7. Камера царицы и ее «воздушные шахты» 8. Горизонтальный коридор 9. Большая галерея 10. Камера царя и ее «воздушные шахты» Пневматика» 11. Пещера и шахта колодца. Авторы и права: Фланкер, CC BY-SA 3.0

Недавно археологические группы использовали некоторые высокотехнологичные методы для более тщательного изучения внутренностей пирамид. В конце 1960-х годов американский физик Луис Альварес и его команда использовали мюонную томографию для исследования внутренней части пирамиды. В 1969 году Альварес сообщил, что они обследовали 19% пирамиды и не нашли новых комнат.

В 2016-2017 гг. Жители пирамид Команда использовала неинвазивные методы для изучения Великой пирамиды. Как и Альварес до них, они использовали мюонную томографию, инфракрасное тепловидение и другие инструменты. Самое главное их открытиебольшая пустотаОгромная пустота над Большой галереей.Это открытие было опубликовано в журнале Nature и считается одним из самых важных научных открытий года.

Мюоны — это элементарные частицы, похожие на электроны, но более массивные. используются в компьютерная томография Потому что он глубоко проникает в структуры. глубже, чем рентген.

Мюоны космических лучей создаются, когда высокоэнергетические частицы, известные как космические лучи, сталкиваются с атмосферой Земли. Космические лучи — это фрагменты атомов — высокоэнергетические протоны и атомные ядра — постоянно поступающие на Землю с Солнца, из Солнечной системы и из Галактики. Когда эти частицы сталкиваются с атмосферой Земли, при столкновении образуются потоки вторичных частиц. Некоторые из этих частиц являются мюонами.

На этой диаграмме показано, что происходит, когда фундаментальная космическая частица сталкивается с атмосферной молекулой, создавая воздушный ливень. Воздушный ливень представляет собой серию частиц вторичного распада, в том числе мюонов, обозначенных символом ?. Авторы и права: SyntaxError55 из английской Википедии, CC BY-SA 3.0.

Мюоны нестабильны и распадаются за несколько микросекунд или миллионных долей секунды. Но они движутся со скоростью, близкой к скорости света, и на такой высокой скорости они могут проникнуть глубоко, прежде чем распадутся. Существует бесконечный источник мюонов космических лучей, постоянно бомбардирующих Землю. Задачей мюонной томографии является эффективное измерение мюонов.

Мюонная томография используется в различных приложениях, таких как проверка транспортных контейнеров на наличие контрабанды. Недавние технологические инновации в мюонной томографии увеличивают ее мощность и приводят к новым приложениям. Например, ученые в Италии будут использовать мюонную томографию, чтобы получить изображение внутренней части вулкана Везувий, надеясь понять, когда он может снова извергнуться.

Миссия Exploring the Great Pyramid (EGP) использует мюонную томографию, чтобы сделать следующий шаг в изображении Великой пирамиды. Как и предшествующие ScanPyramids, EGP будет использовать мюонную томографию для изображения внутренней части структуры. Но EGP говорит, что их система мюонных телескопов будет в 100 раз мощнее, чем предыдущая система визуализации мюонов. «Мы планируем разместить в полевых условиях систему телескопов, чувствительность которой будет более чем в 100 раз выше, чем у оборудования, недавно использовавшегося в Великой пирамиде, и она будет отображать мюоны практически со всех сторон и впервые даст истинное поперечное сечение такой большой конструкции», — написали они в статье, объясняя задачу.

EGP будет использовать очень большие датчики телескопа, которые были перемещены в разные места за пределами Великой пирамиды. Детекторы будут собраны в транспортных контейнерах с регулируемой температурой для удобства транспортировки. Каждая единица будет иметь длину 12 метров, ширину 2,4 метра и длину 2,9 метра (40 футов, 8 футов в ширину и 9,5 футов в длину). В их моделировании использовались два мюонных телескопа, каждый из которых состоял из четырех контейнеров.

Слева — иллюстрация контейнеров, из которых состоит телескоп. Справа — иллюстрация того, как телескоп устанавливается на месте. Изображение предоставлено: Исследуйте Миссию Великой Пирамиды / Bross et al. 2022.

В миссии египетского фунта есть пять критических точек:

• Подготовьте подробный анализ всей внутренней структуры, которая не только различает камень и воздух, но и может измерять различия в плотности.
• Ответьте на вопросы о методах строительства, умея видеть относительно небольшие структурные разрывы.
• Большой размер телескопической системы не только повышает точность, но и позволяет быстро собирать данные, сокращая необходимое время просмотра на месте. Египетский фунт ожидает двухлетний период просмотра.
• Телескоп очень модульный по своей природе. Это упрощает перенастройку и публикацию на другом сайте для будущих исследований.
• С технической точки зрения предлагаемая система использует в значительной степени разработанную и протестированную технологию, которая предлагает подход с низким уровнем риска.

EGP все еще создает прототипы телескопов и определяет методы обработки данных, которые они будут использовать. По пути они занимаются моделированием и другой работой, чтобы подготовиться к миссии. Одним из важных моментов является то, как вы собираетесь объединить все эти мюоны в томограмму.

Но команда уверена в проделанной работе и довольна своим новым подходом. EGP заявляет, что их усилия позволят впервые создать фактическое поперечное сечение Великой пирамиды, а не двухмерное изображение.

Миссия по исследованию Великой пирамиды использует другой подход к визуализации больших структур с помощью мюонов космических лучей. Использование очень больших мюонных телескопов, размещенных вне сооружения, в нашем случае Великой пирамиды Хуфу на плато Гиза, позволяет получать изображения с высоким разрешением благодаря большому количеству обнаруженных мюонов. Кроме того, перемещая телескопы вокруг основания пирамиды, впервые можно реконструировать истинное изображение поперечного сечения».

Большая часть работы EGP до сих пор была связана с моделированием данных. Но они не начнут с нуля, когда будут строить телескоп. Они написали: «Технология детектора, используемая в телескопах, хорошо отработана, и прототипирование некоторых компонентов уже началось».

Когда ScanPyramids обнаружила Big Void в 2017 году, это была большая новость. Это тоже вызвало споры. Этими результатами воспользовался египтолог Захи Хавасс. «Они ничего не нашли, — сказал он New York Times. — Эта статья ничего не делает для египтологии. Ноль».

Но большинство других египтологов приняли это открытие и его научный характер. Физики также поддержали открытие. Физик элементарных частиц Ли Томпсон сказал: знать Что: «Ученые «наблюдали» за вакуумом, используя три разных детектора мюонов в трех независимых экспериментах, что делает их открытие очень важным».

Когда ученые используют современную физику высоких энергий для исследования одного из старейших археологических сокровищ человечества, обязательно произойдет какая-то драма. Некоторые египтологи кажутся царственными и могут считать физиков навязчивыми в своей области. Им могут не нравиться физики, которые используют загадочные частицы из космоса, чтобы приоткрыть завесу над нашим древним прошлым.

Похоже, им придется к этому привыкнуть.

Первоначально опубликовано в Вселенная сегодня.

Ссылка: «Томография Великой пирамиды Гизы» Алана Д. Мюллер, Анна Бла Далмау, Пол Рубинофф, Омар Шахуд, Филип Варгас и Табита Уэлч, 16 февраля 2022 г., доступно здесь. Физика > Приборы и детекторы.
архив: 2202.08184