Физики нашли в Великой пирамиде загадочную структуру: каким образом?

Физики частиц обнаружили большую скрытую пустоту в пирамиде Хуфу, самой большой пирамиды в Гизе, Египет, построенной между 2600 и 2500 годами до нашей эры. Открытие, которое было написано на Природе, было сделано с использованием космических лучей и могло помочь ученым понять, как была построена таинственная пирамида.

Их технология основана на отслеживании частиц, называемых мюонами. Они очень похожи на электроны - с тем же зарядом и квантовым свойством, называемым спином, но в 207 раз тяжелее. Эта разница в массе очень важна, поскольку она определяет, как эти частицы взаимодействуют, когда они сталкиваются с веществом.

Высокоэнергетические электроны излучают электромагнитное излучение, например рентгеновское излучение, когда они сталкиваются с твердым телом - в результате чего они теряют энергию и застревают в ней. Поскольку масса мюона намного выше, излучение электромагнитного излучения подавляется в 207 раз по сравнению с электронами. Поэтому мюоны не останавливаются так быстро, когда сталкиваются с веществом - они отлично проникают сквозь него.

Мюоны обычно рождаются в космических лучах. Верхняя атмосфера Земли постоянно бомбардируется заряженными частицами от солнца и других источников вне нашей солнечной системы. Последние обеспечивают высокоэнергетические космические лучи, которые могут генерировать мюоны и другие частицы в цепочке реакций.

Поскольку мюоны имеют относительно долгий срок службы и достаточно устойчивы, они представляют собой самые многочисленные частицы в космических лучах, видимые на уровне земли. И хотя на этом пути теряется много энергии, иногда мы видим мюоны с очень высоким индексом.

Мюоны на службе науки

Эти частицы довольно легко обнаружить. Они оставляют на своем пути прекрасный след «ионизации», т. Е. Выбивают электроны из атомов, оставляя атомы заряженными. Это очень удобно: ученые могут использовать несколько детекторов для отслеживания пути мюона к источнику его происхождения. Более того, если на пути мюона много вещества, оно может потерять всю энергию, застрять в материи и разбить (разделить на другие частицы), пока она не будет обнаружена непосредственно.

Эти свойства делают мюоны отличными кандидатами для съемки объектов, которые обычно непроницаемы или непрозрачны для обычных методов наблюдения. Подобно тому, как кости оставляют тень на фотографической пленке, подверженной воздействию рентгеновских лучей, тяжелый и плотный объект с большим атомным номером создаст тень или уменьшит количество мюонов, которые могут проходить через этот объект.

Мюоны впервые были использованы таким образом в 1955 году, когда Е.П. Джордж измерил вскрышу горных пород над туннелем, сравнивая поток мюонов снаружи и внутри него. Первая известная попытка сделать «мюограмму» состоялась в 1970 году, когда Луис Альварес искал расширенные каверны во второй пирамиде Гизы, но он не нашел.

В течение последних десяти лет мюонная томография приобрела второе дыхание. В 2007 году японцы сделали муограмму кратера Асамского вулкана, чтобы исследовать его внутреннюю структуру.

Мюонные сканы также использовались для изучения остатков реактора в Фукусиме.

Изучение Хуфу

Самый простой способ изучить большой объект, например пирамиду с помощью мюонов, - это посмотреть на различия в потоке мюонов, проходящих через него. Твердая пирамида оставит тень или уменьшит количество проходящих через нее мюонов. Если в пирамиде имеется большая пустота, поток мюонов будет увеличиваться в течение этой пустоты. Чем больше разница между «твердой» и «пустой», тем легче ее найти.

Все, что вам нужно, это сидеть где-то рядом, немного подойти от горизонта до пирамиды и подсчитать количество мюонов, поступающих со всех сторон. Поскольку космические мюоны должны быть энергичными, чтобы пройти через всю пирамиду, и поскольку наши «глаза» относительно малы, нам придется сидеть и считать на некоторое время, как правило, несколько месяцев, чтобы считать достаточно мюонов. Так же, как мы делаем трехмерную картину мира в нашей голове с помощью двух глаз, нам понадобятся два отдельных «глазных» детектора, чтобы получить трехмерную картину пустоты внутри пирамиды.

Интересным в подходе этой команды является то, что они выбрали три различные технологии для обнаружения пирамид. Первый - несколько старомодный, но обеспечивает более высокое разрешение получаемого изображения: фотографические пластины, почерневшие от ионизации. Их оставили несколько месяцев в одной из известных пирамидных камер и проанализировали в Японии после сбора данных.

Для второго метода использовались пластиковые «сцинтилляторы», которые продуцируют световую вспышку, когда заряженная частица проходит через них. Эти типы детекторов используются в нескольких современных нейтринных экспериментах.

Наконец, газонаполненные камеры, в которых можно контролировать ионизацию заряженными частицами, использовали для непосредственного сканирования вновь обнаруженной пустоты.

Электронный сигнал этих детекторов передавался непосредственно в Париж через 3G. Конечно, пирамида с тремя известными полостями и гигантская пустая галерея внутри - довольно сложный объект для муаграммы (он показывает только белый и черный). Поэтому часто эти изображения следует сравнивать с компьютерным моделированием космических мюонов и изученной пирамиды параллельно. Тщательный анализ изображений всех трех детекторов и компьютерной модели показал 30-метровый разрыв, который до сих пор оставался неизвестным, в Великой пирамиде Гизы. Удивительный успех для нового инструментария.

Теперь этот метод может помочь нам изучить детальную форму этой пустоты. Хотя мы ничего не знаем о роли этой структуры, исследовательские проекты с участием ученых из других дисциплин могут стать основой нового исследования. Приятно наблюдать, как ультрасовременная физика частиц помогает нам пролить свет на самую древнюю человеческую культуру.

Вам нужна помощь квалифицированных специалистов.
Мы готовы помочь вам в реализации ваших идей. Вы можете рассчитывать на максимальный результат от вашего бюджета.

Оставить сообщение на странице

Перед тем как нажать кнопку "Добавить комментарий". Докажите что вы не "Робот", а действительно реальный человек! Нажмите на кнопку "Я не робот".