澎湃新聞記者 楊漾
2017-11-02 20:04 來源：澎湃新聞
埃及金字塔的諸多未解之謎至今仍充滿爭議。如今，現代粒子物理學為這項考古活動帶來了新的曙光。利用宇宙線成像技術，研究人員發現了埃及吉薩最大的金字塔——胡夫金字塔內的一個隱藏結構。
北京時間11月2日20時，國際學術期刊《自然》（Nature）在線刊登了該項成果。關於胡夫金字塔的建造過程，人們意見不一。為了了解這座金字塔內部結構的更多信息，法國巴黎HIP研究所Mehdi Tayoubi、日本名古屋大學Kunihiro Morishima及同事利用μ子（muon）對金字塔進行成像。
在該研究中，研究人員使用μ子乳膠片等三種不同的μ介子檢測技術，證實胡夫金字塔中存在一個大型中空結構。科研人員估計，該空室至少有30米長，橫截面類似於位於其下方的大甬道。雖然這一中空結構的確切結構和作用仍然未知，但以上發現或將為未來研究奠定基礎，幫助研究人員進一步了解這座金字塔及其建造過程。
胡夫金字塔也稱大金字塔，建於胡夫法老統治期間（公元前2509年-公元前2483年），是世界上最龐大、最古老也最著名的建築奇蹟之一。長期以來，圍繞胡夫金字塔的諸多奧秘，尤其是其中的密室及隱藏結構，人們始終難以達成共識。
胡夫金字塔高139米、寬230米，是世界公認的最大的金字塔。在該金字塔的不同高度，目前已知有三個房間，分別是國王密室、王后密室和地下密室。這些房間均處於南北垂直的平面上，由幾條走廊相連。最引人注目的是宏偉的畫廊。金字塔最原始的入口是始於北面的「下行走廊」，但今天遊客們由公元820年左右哈裡發馬蒙開鑿的隧道進入胡夫金字塔內部。
目前，人們對於胡夫金字塔的大部分理解來自於建築調查和與其他金字塔的比較研究。現今已知的寫於胡夫統治時期的資料於2013年被發現，但這些被記錄在莎草紙上資料僅僅描述了建築的物流過程，比如如何運輸石塊等等，而非建築本身。至於胡夫金字塔的內部建築結構，始終被神秘面紗籠罩著。
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。根據調查數據，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數據駁斥了「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光片的透視圖，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，因此積累數據需要數月時間。
金字塔內部結構截面示意圖近年來，μ子探測器已被成功應用於粒子加速器、福島核反應堆內部成像或是國土安全領域。在傳統建築領域，探測器也被部署在羅馬和那不勒斯的考古遺址中，用於探測一些已知的地下結構。
對胡夫金字塔內部結構的探測結果，充分展示了介子成像技術在呈現古代構築物信息方面的能力。關於金字塔中的中空結構，依然有諸多假設是值得考慮的。尤其是，這個大空洞可能由一個或幾個相鄰的結構組成，它可能是傾斜的、也可能是水平的，更多細節值得被進一步研究。這也充分說明了，在理解古代金字塔結構及其施工的過程中，需要更多跨學科合作。
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