Archeologen zijn van plan de Grote Piramide van Gizeh te scannen met kosmische stralen – ze zouden elke verborgen kamer binnen moeten zien

De Grote Piramide van Gizeh is misschien wel het beroemdste bouwwerk van allemaal. Oude beschavingen bouwden archeologische iconen die getuigen van hun grootsheid en stabiliteit. Maar in sommige opzichten staat de Grote Piramide op zichzelf. Van de zeven wereldwonderen is de Grote Piramide relatief intact gebleven.

Een team van wetenschappers zal de vooruitgang in de hoge-energiefysica (HIP) gebruiken om de Grote Piramide van Khufu in Gizeh te onderzoeken met kosmische stralingsmuonen. Ze willen dieper dan ooit in de Grote Piramide kijken en de interne structuur in kaart brengen. Deze inspanning wordt de Exploration of the Great Pyramid (EGP) missie genoemd.

De Grote Piramide van Gizeh bestaat al sinds de zesentwintigste eeuw voor Christus. Het is het graf van farao Khufu, ook wel bekend als Khufu. Het duurde ongeveer 27 jaar om te bouwen en werd gebouwd met ongeveer 2,3 miljoen steenblokken – een mengsel van kalksteen en graniet – die ongeveer 6 miljoen ton wogen. Gedurende meer dan 3800 jaar was het het hoogste door mensen gemaakte gebouw ter wereld. We zien nu alleen de basisinfrastructuur van de Grote Piramide. Het fijne witte kalksteen omhulsel is in de loop van de tijd verwijderd.

De Grote Piramide is goed bestudeerd en in de loop der jaren hebben archeologen de interne structuur in kaart gebracht. De piramide en de grond eronder bevatten verschillende kamers en gangen. De Khufu-kamer (Khufu) bevindt zich ongeveer in het midden van de piramide.

Deze figuur is een schematisch diagram van de hoogte van de interne structuren van de Grote Piramide. De binnenste en buitenste lijnen geven de huidige en originele kenmerken van de piramide aan. 1. Oorspronkelijke ingang 2. Dieventunnel (toeristische ingang) 3, 4. Aflopende gang 5. Ondergrondse kamer 6. Oplopende gang 7. De koninginnekamer en zijn “luchtschachten” 8. De horizontale gang 9. De grote galerij 10. De koningskamer en zijn “luchtschachten” pneumatisch” 11. Grot en putschacht. Krediet: door Flanker, CC BY-SA 3.0

Onlangs hebben archeologische teams een aantal hightech-methoden gebruikt om de binnenkant van de piramides rigoureuzer te onderzoeken. Eind jaren zestig gebruikten de Amerikaanse natuurkundige Luis Alvarez en zijn team muontomografie om het interieur van de piramide te onderzoeken. In 1969 meldde Alvarez dat ze 19% van de piramide hadden onderzocht en geen nieuwe kamers hadden gevonden.

In 2016-2017, Bewoners van piramides Het team gebruikte niet-invasieve technieken om de Grote Piramide te bestuderen. Net als Alvarez vóór hen, gebruikten ze muon-tomografie, samen met infrarood thermische beeldvorming en andere hulpmiddelen. Hun belangrijkste ontdekking is:de grote leegteEen enorme leegte boven de Grote Galerij.Deze ontdekking werd gepubliceerd in het tijdschrift Nature en wordt beschouwd als een van de belangrijkste wetenschappelijke ontdekkingen van het jaar.

Muonen zijn elementaire deeltjes die lijken op elektronen, maar zwaarder zijn. worden gebruikt in CT-scan Omdat het diep doordringt in structuren. dieper dan röntgenstralen.

Muonen van kosmische straling worden gecreëerd wanneer hoogenergetische deeltjes, bekend als kosmische straling, botsen met de atmosfeer van de aarde. Kosmische stralen zijn fragmenten van atomen – hoogenergetische protonen en atoomkernen – die constant de aarde binnenstromen vanuit de zon, uit het zonnestelsel en uit de melkweg. Wanneer deze deeltjes botsen met de atmosfeer van de aarde, veroorzaakt de botsing een regen van secundaire deeltjes. Sommige van deze deeltjes zijn muonen.

Dit diagram laat zien wat er gebeurt als een fundamenteel kosmisch deeltje botst met een atmosferisch molecuul, waardoor een luchtdouche ontstaat. Een luchtdouche is een reeks secundaire vervaldeeltjes, waaronder muonen, aangeduid met het symbool?. Krediet: door SyntaxError55 op Engelse Wikipedia, CC BY-SA 3.0

Muonen zijn onstabiel en vervallen in een paar microseconden of miljoenste van een seconde. Maar ze reizen dicht bij de lichtsnelheid en met die hoge snelheid kunnen ze diep doordringen voordat ze vergaan. Er is een eindeloze bron van muonen van kosmische straling die constant de aarde bombarderen. De taak van muontomografie is het effectief meten van muonen.

Muon-tomografie wordt gebruikt in verschillende toepassingen, zoals het controleren van zeecontainers op smokkelwaar. Recente technologische innovaties in muontomografie vergroten de kracht ervan en leiden tot nieuwe toepassingen. Wetenschappers in Italië zullen bijvoorbeeld muontomografie gebruiken om het interieur van de vulkanische Vesuvius in beeld te brengen, in de hoop te begrijpen wanneer deze opnieuw zou kunnen uitbarsten.

De missie Exploring the Great Pyramid (EGP) maakt gebruik van muontomografie om de volgende stap te zetten in het in beeld brengen van de Grote Piramide. Net als de ScanPyramids vóór hen, zal de EGP muontomografie gebruiken om de binnenkant van de structuur in beeld te brengen. Maar EGP zegt dat hun muontelescoopsysteem 100 keer krachtiger zal zijn dan eerdere muonbeeldvorming. “We zijn van plan een telescoopsysteem in het veld te plaatsen dat een gevoeligheid heeft van meer dan 100 keer die van de apparatuur die onlangs in de Grote Piramide is gebruikt, en het zal muonen vanuit bijna alle hoeken afbeelden en voor het eerst produceren, een echt dwarsdoorsnedebeeld van zo’n grote structuur’, schreven ze in de krant. Ze leggen de taak uit.

De EGP zal zeer grote telescoopsensoren gebruiken die naar verschillende locaties buiten de Grote Piramide zijn verplaatst. De detectoren worden geassembleerd in temperatuurgecontroleerde verzendcontainers voor eenvoudig transport. Elke eenheid wordt 12 meter lang, 2,4 meter breed en 2,9 meter lang (40 voet, 8 voet breed en 9,5 voet lang). Hun simulaties maakten gebruik van twee Muon-telescopen, elk bestaande uit vier containers.

Aan de linkerkant is een illustratie van de containers die deel uitmaken van de telescoop. Rechts is een illustratie te zien van hoe de telescoop ter plaatse is opgesteld. Afbeelding tegoed: ontdek de missie van de grote piramide / Bross et al. 2022.

Er zijn vijf kritieke punten in de missie van het Egyptische pond:

• Maak een gedetailleerde analyse van de gehele interne structuur die niet alleen onderscheid maakt tussen steen en lucht, maar ook verschillen in dichtheid kan meten.
• Beantwoord vragen over bouwtechnieken door relatief kleine structurele discontinuïteiten te kunnen zien.
• Het grote formaat van het telescoopsysteem verhoogt niet alleen de nauwkeurigheid, maar maakt ook een snelle gegevensverzameling mogelijk, waardoor de benodigde kijktijd ter plaatse wordt verkort. De Egyptische Pond rekent op een kijkperiode van twee jaar.
• De telescoop is zeer modulair van aard. Dit maakt het heel gemakkelijk om opnieuw te configureren en op een andere site te publiceren voor toekomstige studies.
• Vanuit technisch oogpunt maakt het voorgestelde systeem gebruik van een grotendeels ontworpen en geteste technologie die een benadering met een laag risico biedt.

EGP bouwt nog steeds prototypes voor de telescopen en definieert de gegevensverwerkingstechnieken die ze zullen gebruiken. Onderweg doen ze simulaties en ander werk om zich voor te bereiden op de missie. Een van de belangrijke onderdelen is hoe je al deze muonen gaat combineren tot een tomogram.

Maar het team heeft vertrouwen in het werk dat ze tot nu toe hebben gedaan en is tevreden met hun nieuwe aanpak. EGP zegt dat hun inspanningen voor het eerst een echt dwarsdoorsnedebeeld van de Grote Piramide zullen creëren in plaats van een tweedimensionaal beeld.

De missie om de Grote Piramide te verkennen, neemt een andere benadering van het afbeelden van grote structuren met kosmische straalmuonen. Het gebruik van zeer grote muontelescopen die buiten de structuur zijn geplaatst, in ons geval de Grote Piramide van Khufu op het plateau van Gizeh, kan beelden met een hoge resolutie produceren vanwege het grote aantal gedetecteerde muonen. Bovendien kan door telescopen rond de basis van de piramide te bewegen voor het eerst een echt dwarsdoorsnedebeeld worden gereconstrueerd.”

Het meeste van EGP’s werk tot nu toe was datasimulatie. Maar ze zullen niet helemaal opnieuw beginnen als ze de telescoop bouwen. Ze schreven: “De detectortechnologie die in telescopen wordt gebruikt, is goed ingeburgerd en de prototyping van bepaalde componenten is al begonnen.”

Toen ScanPyramids in 2017 de Big Void ontdekte, was dat groot nieuws. Het zorgde ook voor enige controverse. Egyptoloog Zahi Hawass profiteerde van de resultaten. ‘Ze hebben niets gevonden,’ zei hij tegen de New York Times.’Deze krant doet niets voor de egyptologie. Nul.’

Maar de meeste andere Egyptologen hebben deze ontdekking en de wetenschappelijke aard ervan omarmd. Natuurkundigen ondersteunden ook de ontdekking. Deeltjesfysicus Lee Thompson zei: weten Dat: “Wetenschappers ‘bekeken’ het vacuüm met behulp van drie verschillende muondetectoren in drie onafhankelijke experimenten, wat hun ontdekking zeer krachtig maakt.”

Er zal ongetwijfeld wat drama ontstaan ​​wanneer wetenschappers moderne hoge-energiefysica gebruiken om een ​​van de oudste archeologische schatten van de mensheid te verkennen. Sommige egyptologen lijken koninklijk en beschouwen natuurkundigen misschien als opdringerig in hun vakgebied. Ze houden misschien niet van natuurkundigen die mysterieuze deeltjes uit de ruimte gebruiken om de sluier over ons verre verleden te openen.

Het lijkt erop dat ze eraan moeten wennen.

Oorspronkelijk geplaatst in universum vandaag.

Referentie: “Tomografie van de Grote Piramide van Gizeh” door Alan D. Muller, Anna Bla Dalmau, Paul Rubinoff, Omar Shahoud, Philip Vargas en Tabitha Welch, 16 februari 2022, hier beschikbaar. Natuurkunde > Instrumentatie en detectoren.
arXiv: 2202.08184