利用宇宙射線穿透金字塔,科學家看到了金字塔的內部構造:大失所望

 

大千世界,無奇不有,芸芸眾生,眾口難調

文/天空之城團隊

 

金字塔的神秘之處在於我們一直以來無法對其內部結構進行詳細的探究,傳言在它的底部存在密室,裡面藏有失落的寶藏。

雖然科學家不是職業的尋寶人,但是對這樣的傳言也是頗有興趣,而且科學家也有很強的意願,想對金字塔的內部結構進行詳細的探究。

那麼這些隱藏的密室如何去發現呢?如何對金字塔的內部進行建模呢?我們總不是把金字塔挖開吧,這埃及人也不會同意的。

因此只能通過科學的手段對其內部進行掃描成像。發射X射線?電子?讓這些粒子穿透金字塔,就像是給人體成像一樣,對金字塔內部進行成像?

很明顯都不可行,一是金字塔太大了,又不能把它塞進CT室;而且X射線的穿透能力也有限,我們也無法製造出大量的高速電子(接近光速)來穿透金字塔。

因此人工的辦法是行不通的,我們需要借助宇宙的力量!

首先我們要瞭解一種基本粒子μ子

μ子屬於輕子家族的一員,它是在1936年卡爾·安德森在研究宇宙射線的時候發現的,我們知道地球每天都會遭受高能宇宙射線(質子)的轟擊;

而宇宙射線(速度和光速相當)在撞擊到大氣分子中的原子核時就會發生級聯反應,生產很多次級粒子,這個撞擊的過程就相當於加速器中粒子碰撞的過程。

生成的這些粒子有些會迅速衰變為其他更穩定的粒子,然後達到地面,有些在衰變前就會達到地面,安德森通過雲室在生成的這些粒子中發現了一個類似於電子的粒子;

它在雲室的磁場中偏轉的方向和電子一樣,說面這種粒子跟電子一樣帶負電,但是它偏轉軌跡的曲率比電子小,但是比質子大,這就說明這個粒子的品質介於電子和質子之間。

現在我們知道這個粒子就是 μ子,它的質量是電子的207倍,而且不穩定,2.2微秒後會衰變成一個電子、中微子和反中微子。

2.2微秒看起來很短,其實在不穩定的粒子中,它算壽命還算很長的,僅次於中子的壽命,不過自由中子衰變的時間為15分鐘,比 μ子長了4億倍。

雖然 μ子在數百公里的高空形成,但是它卻以相對論速度運動,因此在時間膨脹效應導致了 μ子可以在衰變前達到地面。

每分鐘每平方公尺就會有10000個 μ子到達地球表面。

那麼 μ子為何可以用來給金字塔內部進行成像呢?

首先它可以大量的被製造,而且均勻的達到地面。

其次是它在參與相互作用時,或者穿透物質是損失的能量非常小。而且 μ子運動的速度與光速相當,攜帶的動能很大,穿透能力很強。

最後與電子相比,在受到電磁相互作用的時候,偏轉的程度要比電子小很多。

這些特徵使得 μ子成為了基本帶電粒子中,穿透能力最強的粒子。可以穿透數百米的岩石,然後被原子吸收或偏轉而衰減。(不過中微子穿透能力更強,但它不帶電,很難檢測。)

所以說 μ子短短的壽命,但非常有用,它可以像給人體照X射線一樣,給金字塔照個全身CT。

日本的物理學家就曾使用 μ子的透射成像技術給活火山照相,科學家將探測器放在活火山的周圍,來測量 μ子的通量變化。

如果發現某個地方 μ子的通量比較大,那麼就說明 μ子穿過了空腔,因此通過 μ子通量的變化就能知道火山內部容顏管道的分佈;

而且也能通過這項技術預測火山會不會在短時間噴發,因為岩漿上升的時候也會改變空腔部位 μ子的通量。

所以科學家也用 μ子透射成像技術尋找過埃及金字塔中傳說的隱藏寶藏,傳聞說金字塔的下部有隱藏的密室,寶藏就是其中。

如果傳聞是真的,那麼跟火山的情況是一樣的,空腔部分比其他的岩石要少,那麼經過的 μ子通量就會變大。

但不幸的是,測量結果並不能表明金字塔下部有隱藏的密室。也就沒有了所謂的寶藏。

這項研究測量結果在1970年就發表在了《科學》雜誌上。

雖然沒有發現寶藏難免讓人有些失望,但是這項技術引起了科學家極大的興趣,這也說明瞭 μ子有很大的實用價值。

胡夫金字塔由石灰石和花崗岩塊組成,高139米,寬230米,大約有4500年的歷史。人們在不同的高度發現了三個房間;

上圖可以清楚的看到(從下往上)地下的房間、王后的房間和國王的房間,與幾條走廊相連。

能夠通過走廊通道達到的就是這幾個房間,偌大的金字塔給人的感覺是實心的。因此科學家還是相信在金字塔中有隱藏的密室。

2015年來自埃及、法國和日本的科學家再次對金字塔來了一次全方位的成像,利用 μ子層析成像、紅外熱成像、三維模擬和重建技術進行研究。

這是一個現代技術與考古的一次完美結合,這次科學家有所斬獲,2016年研究團隊在大金字塔中發現了一個以前未知的空腔。(藍色部分)

並且對大金字塔的內部進行了3D視覺化的建模。

其實跟我們之前掌握的情況沒有啥太大的區別,上圖白色的位置就是最新發現的空腔。在沒有其他未知區域,偌大的金字塔可以說就是實心的。沒啥奇怪的地方。

這肯定讓很多相信金字塔是什麼外星的信號塔、發電廠、太空船的人感到莫大的失望,但是真實的情況就是這樣,它就是石頭壘起來的墓穴。

這項研究發表在了《自然》雜誌上,隱藏的空洞位於大畫廊的上方,國王房間的附近,長度為30米左右。

這次的研究讓我們對金字塔有了更充分的理解,而且圍繞著金字塔的各種傳言現在也變得沒有任何意義了。

而且考古學家也放棄了在金字塔中找寶藏的想法,科學家也沒有興趣想進入這30米長的空洞內。

現在唯一圍繞著金字塔最大的謎團就是埃及人這麼把這些巨大石頭運過來,並且能壘的嚴絲合縫的。

對金字塔的這項研究,是當代最前沿的粒子物理學與考古學的一次合作,可以說意義非凡。

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