Đại kim tự tháp Giza có thể là công trình kiến ​​trúc nổi tiếng nhất. Các nền văn minh cổ đại đã xây dựng các biểu tượng khảo cổ minh chứng cho sự vĩ đại và ổn định của họ. Nhưng ở một khía cạnh nào đó, Đại kim tự tháp vẫn đứng một mình. Trong số bảy kỳ quan của thế giới cổ đại, Kim Tự Tháp vẫn còn tương đối nguyên vẹn.

Một nhóm các nhà khoa học sẽ sử dụng những tiến bộ trong vật lý năng lượng cao (HIP) để khảo sát Đại kim tự tháp Khufu tại Giza bằng các hạt muon tia vũ trụ. Họ muốn nhìn thấy sâu hơn trong Kim tự tháp lớn hơn bao giờ hết và lập bản đồ cấu trúc bên trong của nó. Nỗ lực này được gọi là sứ mệnh Thám hiểm Kim tự tháp lớn (EGP).

Đại kim tự tháp Giza đã tồn tại từ thế kỷ XXI trước Công nguyên. Đó là lăng mộ của Pharaoh Khufu, còn được gọi là Khufu. Mất khoảng 27 năm để xây dựng, và được xây dựng bằng khoảng 2,3 triệu khối đá – hỗn hợp đá vôi và đá granit – nặng khoảng 6 triệu tấn. Trong hơn 3800 năm, nó là tòa nhà nhân tạo cao nhất thế giới. Bây giờ chúng ta chỉ thấy cơ sở hạ tầng cơ bản của Kim tự tháp lớn. Lớp vỏ đá vôi trắng mịn đã bị bong tróc theo thời gian.

Kim tự tháp lớn đã được nghiên cứu kỹ lưỡng, và qua nhiều năm, các nhà khảo cổ đã lập bản đồ cấu trúc bên trong. Kim tự tháp và mặt đất bên dưới nó chứa các phòng và hành lang khác nhau. Phòng Khufu (Khufu) nằm gần trung tâm của kim tự tháp.

Hình này là một giản đồ về chiều cao của các cấu trúc bên trong của Kim Tự Tháp. Các đường bên trong và bên ngoài cho biết các tính năng hiện tại và ban đầu của kim tự tháp. 1. Lối vào ban đầu 2. Đường hầm của kẻ trộm (Lối vào dành cho khách du lịch) 3, 4. Hành lang đi xuống 5. Phòng dưới lòng đất 6. Hành lang đi lên 7. Phòng của Nữ hoàng và “Trục trên không” 8. Hành lang ngang 9. Phòng trưng bày lớn 10. Phòng vua và “Trục trên không” Khí nén ”11. Trục hang và giếng. Tín dụng: Bởi Flanker, CC BY-SA 3.0

Gần đây, các nhóm khảo cổ đã sử dụng một số phương pháp công nghệ cao để kiểm tra bên trong các kim tự tháp một cách chặt chẽ hơn. Vào cuối những năm 1960, nhà vật lý người Mỹ Luis Alvarez và nhóm của ông đã sử dụng phương pháp chụp cắt lớp muon để khảo sát bên trong kim tự tháp. Năm 1969, Alvarez báo cáo rằng họ đã kiểm tra 19% kim tự tháp và không tìm thấy phòng mới.

Trong năm 2016-2017, Cư dân kim tự tháp Nhóm nghiên cứu đã sử dụng các kỹ thuật không xâm lấn để nghiên cứu Đại kim tự tháp. Giống như Alvarez trước đó, họ sử dụng phương pháp chụp cắt lớp muon, cùng với hình ảnh nhiệt hồng ngoại và các công cụ khác. Khám phá quan trọng nhất của họ làkhoảng trống lớnMột khoảng trống khổng lồ phía trên Great Gallery. Khám phá này đã được công bố trên tạp chí Nature và được coi là một trong những khám phá khoa học quan trọng nhất trong năm.

Muons là những hạt cơ bản tương tự như electron nhưng có khối lượng lớn hơn. được sử dụng trong Chụp CT Vì nó thâm nhập sâu vào các cấu trúc. sâu hơn tia X.

Các hạt muon tia vũ trụ được tạo ra khi các hạt năng lượng cao được gọi là tia vũ trụ va chạm với bầu khí quyển của Trái đất. Tia vũ trụ là những mảnh nguyên tử – proton năng lượng cao và hạt nhân nguyên tử – liên tục chảy vào Trái đất từ ​​mặt trời, ra khỏi hệ mặt trời và ra khỏi thiên hà. Khi các hạt này va chạm với bầu khí quyển của Trái đất, vụ va chạm tạo ra các trận mưa hạt thứ cấp. Một số trong những hạt này là muon.

Biểu đồ này cho thấy điều gì sẽ xảy ra khi một hạt vũ trụ cơ bản va chạm với một phân tử khí quyển, tạo ra một trận mưa không khí. Mưa không khí là một loạt các hạt phân rã thứ cấp, bao gồm cả các hạt muon, được biểu thị bằng ký hiệu?. Tín dụng: Theo SyntaxError55 tại Wikipedia tiếng Anh, CC BY-SA 3.0

Các hạt muon không ổn định và phân rã trong vài micro giây hoặc phần triệu giây. Nhưng chúng di chuyển gần với tốc độ ánh sáng, và với tốc độ cao đó, chúng có thể xuyên sâu trước khi phân rã. Có một nguồn vô tận các tia vũ trụ liên tục bắn phá Trái đất. Nhiệm vụ của chụp cắt lớp muon là để đo các hạt muon một cách hiệu quả.

Chụp cắt lớp Muon được sử dụng trong các ứng dụng khác nhau, chẳng hạn như kiểm tra các container vận chuyển hàng lậu. Những đổi mới công nghệ gần đây trong chụp cắt lớp muon đang làm tăng sức mạnh của nó và dẫn đến những ứng dụng mới. Ví dụ, các nhà khoa học ở Ý sẽ sử dụng phương pháp chụp cắt lớp muon để hình ảnh bên trong núi lửa Vesuvius, hy vọng có thể hiểu được khi nào nó có thể phun trào trở lại.

Nhiệm vụ Khám phá Đại kim tự tháp (EGP) sử dụng phương pháp chụp cắt lớp muon để thực hiện bước tiếp theo trong việc chụp ảnh Đại kim tự tháp. Giống như ScanPyramids trước chúng, EGP sẽ sử dụng chụp cắt lớp muon để hình ảnh bên trong cấu trúc. Nhưng EGP cho biết hệ thống kính viễn vọng muon của họ sẽ mạnh hơn 100 lần so với hình ảnh muon trước đây. “Chúng tôi dự định đặt một hệ thống kính thiên văn tại hiện trường sẽ có độ nhạy hơn 100 lần so với thiết bị được sử dụng gần đây tại Đại Kim tự tháp, và nó sẽ hình ảnh các hạt muon từ hầu hết mọi góc độ và sẽ tạo ra lần đầu tiên, Một hình ảnh mặt cắt thực sự của một cấu trúc lớn như vậy, ”họ viết trong bài báo. Họ giải thích nhiệm vụ.

EGP sẽ sử dụng các cảm biến kính viễn vọng rất lớn đã được di chuyển đến các địa điểm khác nhau bên ngoài Đại kim tự tháp. Các máy dò sẽ được lắp ráp trong các thùng vận chuyển được kiểm soát nhiệt độ để dễ dàng vận chuyển. Mỗi đơn vị sẽ dài 12 mét, rộng 2,4 mét và dài 2,9 mét (40 feet, rộng 8 feet và dài 9,5 feet). Mô phỏng của họ sử dụng hai kính thiên văn Muon, mỗi kính bao gồm bốn thùng chứa.

Bên trái là hình minh họa các vật chứa tạo nên kính thiên văn. Bên phải là hình ảnh minh họa cách lắp đặt kính thiên văn tại chỗ. Tín dụng hình ảnh: Khám phá Sứ mệnh Kim tự tháp lớn / Bross et al. Năm 2022.

Có năm điểm quan trọng trong nhiệm vụ đồng bảng Ai Cập:

• Chuẩn bị một bản phân tích chi tiết về toàn bộ cấu trúc bên trong không chỉ phân biệt giữa đá và không khí mà còn có thể đo lường sự khác biệt về mật độ.
• Trả lời các câu hỏi về kỹ thuật xây dựng bằng cách có thể thấy những điểm gián đoạn cấu trúc tương đối nhỏ.
• Kích thước lớn của hệ thống kính thiên văn không chỉ tăng độ chính xác mà còn cho phép thu thập dữ liệu nhanh chóng, giảm thời gian quan sát tại chỗ cần thiết. Đồng Bảng Ai Cập dự kiến ​​thời gian xem là hai năm.
• Kính thiên văn có bản chất rất mô-đun. Điều này làm cho nó rất dễ dàng để cấu hình lại và xuất bản sang một trang web khác cho các nghiên cứu trong tương lai.
• Từ góc độ kỹ thuật, hệ thống được đề xuất sử dụng một công nghệ được thiết kế và thử nghiệm chủ yếu để đưa ra cách tiếp cận rủi ro thấp.

EGP vẫn đang xây dựng các nguyên mẫu cho kính thiên văn và xác định các kỹ thuật xử lý dữ liệu mà họ sẽ sử dụng. Trên đường đi, họ làm mô phỏng và các công việc khác để chuẩn bị cho nhiệm vụ. Một trong những phần quan trọng là bạn sẽ kết hợp tất cả các muon này thành một hình chụp X quang như thế nào.

Nhưng nhóm tự tin vào công việc họ đã làm cho đến nay và hài lòng với cách tiếp cận mới của họ. EGP cho biết những nỗ lực của họ sẽ lần đầu tiên tạo ra một hình ảnh mặt cắt thực tế của Đại kim tự tháp, thay vì một hình ảnh hai chiều.

Nhiệm vụ khám phá Đại kim tự tháp có một cách tiếp cận khác để chụp ảnh các cấu trúc lớn bằng các hạt muon tia vũ trụ. Việc sử dụng kính thiên văn muon rất lớn đặt bên ngoài cấu trúc, trong trường hợp của chúng tôi, Đại kim tự tháp Khufu ở Cao nguyên Giza, có thể tạo ra hình ảnh có độ phân giải cao do số lượng lớn các hạt muon được phát hiện. Ngoài ra, bằng cách di chuyển các kính thiên văn xung quanh chân kim tự tháp, lần đầu tiên có thể tái tạo hình ảnh mặt cắt chân thực. “

Hầu hết công việc của EGP cho đến nay là mô phỏng dữ liệu. Nhưng họ sẽ không bắt đầu lại từ đầu khi chế tạo kính thiên văn. Họ viết: “Công nghệ máy dò được sử dụng trong kính thiên văn đã được thiết lập tốt và quá trình tạo mẫu của một số thành phần đã bắt đầu.”

Khi ScanPyramids phát hiện ra Big Void vào năm 2017, đó là một tin lớn. Nó cũng gây ra một số tranh cãi. Nhà Ai Cập học Zahi Hawass đã tận dụng kết quả. “Họ không tìm thấy gì”, ông nói với New York Times. “Bài báo này không có tác dụng gì cho Ai Cập học. Zero.”

Nhưng hầu hết các nhà Ai Cập học khác đã chấp nhận khám phá này và bản chất khoa học của nó. Các nhà vật lý cũng ủng hộ khám phá này. Nhà vật lý hạt Lee Thompson cho biết: để biết Rằng: “Các nhà khoa học đã ‘xem’ chân không bằng cách sử dụng ba thiết bị phát hiện muon khác nhau trong ba thí nghiệm độc lập, điều này làm cho khám phá của họ rất mạnh mẽ.”

Chắc chắn sẽ có một số kịch tính khi các nhà khoa học sử dụng vật lý năng lượng cao hiện đại để khám phá một trong những kho báu khảo cổ lâu đời nhất của nhân loại. Một số nhà Ai Cập học có vẻ hoàng gia và có thể coi các nhà vật lý là kẻ xâm phạm trong lĩnh vực của họ. Họ có thể không thích các nhà vật lý sử dụng các hạt bí ẩn từ không gian vũ trụ để mở ra bức màn quá khứ xa xưa của chúng ta.

Có vẻ như họ sẽ phải làm quen với nó.

Ban đầu được đăng trong vũ trụ ngày nay.

Tham khảo: “Tomography of the Great Pyramid of Giza” của Alan D. Muller, Anna Bla Dalmau, Paul Rubinoff, Omar Shahoud, Philip Vargas và Tabitha Welch, ngày 16 tháng 2 năm 2022, Có sẵn tại đây. Vật lý> Dụng cụ đo và máy dò.
arXiv: 2202.08184