چگونه پرتوهای کیهانی به کشف یک تونل در هرم بزرگ مصر کمک کردند؟

انسان‌ها هزاران سال درگیر تلاش برای حل رازهای اهرام جیزه بوده‌اند. آن‌ها که حدود ۴٬۵۰۰ سال قبل ساخته شدند، معابد و تالارهایی دارند که زمانی بقایای اولین فرعون‌های مصر بودند.

اما تکنولوژی مدرن نشان داده است که هرم‌ها حفره‌هایی مخفی نیز دارند. در ۲۰۱۶ و ۲۰۱۷، گروهی از پژوهشگران در پروژه اسکن اهرام (ScanPyramids) چندین حفره را درون هرم‌ها شناسایی کردند و ماه گذشته، مقامات مصری جزئیاتی جدید را درباره این حفره‌ها منتشر کردند: دالان وجه شمالی بالای ورودی هرم خوفو (هرم بزرگ)، بزرگ‌ترین هرم فلات جیزه، قرار دارد.

دانشمندان با کمک یک تکنولوژی به نام پرتونگاری میون که از ذرات پرتوهای کیهانی برای کاوش اشیا و ساخت مدل‌های سه‌بعدی از درون آن‌ها بهره می‌برد، تأیید کرده‌اند که دالان وجه شمالی 9 متر طول و حدود 2 متر عرض دارد.

باستان‌شناسان شک دارند که این فضاهای خالی هیچ اهمیت آیینی داشته باشد. «کیت اسپنس» (Kate Spence)، باستان‌شناس، در سال ۲۰۱۷ به نشنال جئوگرافیک و «مارک لنر» (Mark Lehner)، باستان‌شناس، به نیویورک تایمز گفته بودند که طبق یافته‌های پژوهشگران، مصری‌ها احتمالاً این شکاف‌ها را درون اهرام می‌ساختند تا از فشار کاسته و سازه‌ها ایمن شوند.

بااین‌حال، این حفره‌ها مانند خود اهرام ما را شگفت‌زده می‌کنند. چگونه می‌دانیم که آن‌ها وجود دارند و دانشمندان چگونه آن‌ها را اندازه‌گیری می‌کنند؟ در اینجا به معرفی علم پشت این تکنولوژی می‌پردازیم.

علم پرتونگاری میون

دانشمندان به‌لطف یک تکنیک هوشمندانه تصویربرداری به نام پرتونگاری میون که اولین‌بار بیش از ۵۰ سال قبل در اهرام جیزه آزمایش شد، به دیدی بهتر از درون آن‌ها رسیدند.

پرتونگاری میون به میون متکی است؛ نوعی ذره زیراتمی که بسیار شبیه به الکترون است، با این تفاوت که ۲۰۰ برابر سنگین‌تر است و تنها چند میلیونیم ثانیه دوام می‌آورد. علی‌رغم طول عمر بسیار کم، میون‌ها پیوسته بر سر ما می‌بارند. اشیای کیهانی عظیم در راه شیری و جاهای دیگر، دائماً ذراتی پرانرژی می‌سازند که گاهی به زمین برخورد می‌کنند. وقتی این ذرات — پرتوهای کیهانی — با اتمسفر بالایی زمین برخورد می‌کنند، پاششی از ذرات ایجاد می‌شود که شامل میون نیز است.

بارش طبیعی میون‌ها بر زمین خطری ندارد. اگر شما در گوشی هوشمند خود این مقاله را می‌خوانید، با پایان این جمله ۱۰ میون بدون هیچ خطری از صفحه‌نمایش شما عبور کردند. میون‌ها خصوصیاتی دقیقاً مناسب دارند که به دانشمندان کمک می‌کند درون سازه‌ها را ببینند؛ از اهرام و صومعه‌ها گرفته تا آتشفشان‌ها. آن‌ها قدرت کافی برای عبور از اشیای جامد را دارند و شناسایی آن‌ها با فیلم‌ها و شناساگرهای امولسیون خاص ساده است.

نکته مهم این است که میون‌ها از فضای خالی ساده‌تر از اشیای جامد عبور می‌کنند. پس با تنظیم تعدادی شناساگر میون در موقعیت‌ها و زوایای متفاوت درون یک سازه، دانشمندان می‌توانند فضاهای پر و خالی درون آن‌ها را نقشه‌نگاری کنند.

این دقیقاً کاری است که دانشمندان در اهرام مصر کردند که در مقاله‌ای تازه در ژورنال Nature Communications منتشر شده است. دو تیم پژوهشی متفاوت — یکی از دانشگاه ناگویا در ژاپن و دیگری از کمیسیون انرژی‌های جایگزین و انرژی اتمی فرانسه — مجموعه‌ای از شناساگرهای میون را در دو گذرگاه شناخته‌شده در هرم قرار دادند: دالان سرپایینی و گذرگاهی که در قرن نهم پس از میلاد در هرم حفر شده بود و حالا به‌عنوان ورودی توریست‌ها از آن استفاده می‌شود. این شناساگرها رو به دالان وجه شمالی که پیش‌تر کشف شده بود، قرار گرفتند.

بعد از ماه‌ها جمع‌آوری داده از سال ۲۰۱۹، پژوهشگران اندازه‌گیری‌های متفاوت میون را ترکیب کردند تا اندازه و موقعیت فضای خالی وجه شمالی را دریابند. درمجموع، حفره حدود نه متر طول، دو متر ارتفاع و دو متر عرض دارد.

اما درحالی‌که پژوهشگران حالا ابعاد دقیق دالان را می‌دانند، هدف دقیق آن در هرم بزرگ برای عده‌ای یک راز باقی مانده است؛ برای برخی دیگر این دالان تأییدی است بر توانمندی‌های اثبات‌شده مصری‌های باستان در مهندسی.