《自然》：宇宙线探秘胡夫金字塔，找到隐匿数千年的神秘结构

2017 年 11 月 3 日 科研圈

宇宙射线不光告诉我们宇宙深处的秘密，它还能帮我们“看透”金字塔的内部结构。一个集合了科学家、艺术家、工程师的国际团队自2015年起利用宇宙线的副产物μ子透视了胡夫金字塔。就在昨天，《自然》发布了他们的最近研究成果——一个神秘的中空结构。

编辑金庄维

消失的墓室？

胡夫金字塔是埃及吉萨最大的金字塔。与同时代的其他金字塔不同，胡夫金字塔内部包含几个大型的墓室：国王墓室、王后墓室和一条倾斜的大甬道。但是由于金字塔内并未发现法老的遗体，大家一直以来都很好奇，塔中是否还有其他密室？

自2015年10月开始，法国巴黎HIP研究所Mehdi Tayoubi、日本名古屋大学Kunihiro Morishima及同事参与的“扫描金字塔”（ScanPyramids）的项目，利用宇宙线成像技术探究金字塔的秘密。2017年 11月2日发表于《自然》的一篇论文报道了他们的最近研究成果：胡夫金字塔内的一个隐藏千年的巨大中空结构。他们估计该中空结构至少30米长，横截面类似于其下方的甬道。不过研究者目前并不能确定这是否是个密室。

给金字塔“拍片”

宇宙线成像技术指的是利用μ子扫描金字塔，从而判断其内部结构。μ子是高能宇宙线撞击高空大气中的原子产生的，它们的速度接近光速，能够轻松穿过空间，也可以被致密的材料吸收或反射。由于μ子在穿过石头和空气时的轨迹截然不同，因此研究人员能够通过这些轨迹来判断金字塔中的中空结构和实体结构。这和X射线拍片非常类似。

在此次发现过程中，研究团队使用了三种μ子探测器。其中两种探测器被放置于胡夫金字塔的王后墓室内，而另一种探测器被置于金字塔之外。三种探测器都在金字塔的同一位置（大甬道上方），发现了一个巨大的中空结构。各探测器达到的置信水平高于99.9999%（超过5西格玛水平）。

半个世纪的探秘

用μ子探测金字塔内部结构的创意早在半个世纪前就出现了。1970年发表在《科学》上的一篇论文记载了这样一段历史：1965年，一群物理学家和考古学家收到了一份利用宇宙线探测金字塔内部结构的方案，要求他们评估其可行性。在得到正面的回复后，阿联（阿拉伯联合共和国）和美国在1966年7月14日联合创立了一个金字塔项目。次年春天，宇宙射线探测器就被安装到了海夫拉金字塔的墓室中，并于1968年初开始收集数据。不过该项目只探测了海夫拉金字塔总体积的19%，且并未发现密室的存在。这篇论文的作者之一是1968年诺贝尔物理学奖得主路易斯·阿尔瓦雷茨，他也是这个金字塔项目的领头人。

在那之后，墨西哥国立自治大学的物理学家Arturo Menchaca-Rocha在2005年左右领导一支团队，打算用宇宙线探秘位于墨西哥特奥蒂瓦坎的太阳金字塔。但后续如何，我们不得而知。

“扫描金字塔”计划于2015年10月启动。这个研究团队运用非侵入性技术——比如红外热成像法、μ子成像技术和3D模拟，透过层层石块，探测未知的内部结构。他们在去年发布过首批研究成果：用μ子扫描弯曲金字塔（the Bend pyramid），并重建出其内部的三维图像。而此次发现的中空结构，虽然无法确定其结构和作用，但能为研究人员进一步了解金字塔的结构及其建造过程奠定基础。

参考资料

Discovery of a big void in Khufu’s Pyramid by observation of cosmic-ray muons

科学家用宇宙射线，在胡夫金字塔中找到了一个隐匿数千年的神秘结构

Nature号外！粒子物理学揭示大金字塔中隐藏千年的秘密结构

人类首次用宇宙射线扫描金字塔：完全揭秘

Search for Hidden Chambers in the Pyramids

Cosmic-Ray Particles Reveal Secret Chamber in Egypt's Great Pyramid

Archaeologists discover mysterious void deep within Great Pyramid of Giza

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