解开金字塔之谜:介子射线为金字塔拍摄透视图  

    介子,量子物理中的基本粒子之一;太阳金字塔,墨西哥玛雅文明的著名古迹。这两者看似风牛马不相及,如今却通过墨西哥科学家的一项探测计划联系在一起。这个计划试图通过介子宇宙射线为墨西哥太阳金字塔拍摄透视图,解开一个流传已久的疑问:太阳金字塔内部是否还有更大的墓穴未被发现?

    介子的存在是由日本核物理学家汤川秀树1930年首先预言的,后来英国物理学家鲍威尔在玻利维亚安第斯山研究宇宙射线时验证了π介子的存在。π介子存在时间仅两亿分之二点五秒,之后便分裂为μ介子,μ介子存在时间相对较长,为百万分之一秒,并以每秒钟上万公里的速度飞行。

    墨西哥核物理学家马蒂亚斯·莫雷诺介绍说,地球每时每刻都“沐浴”在来自大气的高速“介子雨”中,“介子雨”能够轻易地穿过厚达几百米的岩层,这很类似于医院里的X光检查,不同的是X光发射的是电子,而μ介子的穿透力是电子的数百倍。

    介子的这一特性引起了科学家的注意。20世纪60年代,美国诺贝尔物理学奖获得者路易斯·阿尔瓦雷茨就曾经尝试利用来自大气的介子射线为埃及的哈夫拉金字塔拍摄类似X光片的透视图,以此考证该座金字塔内部是否存在更多的墓穴和坑道。为此阿尔瓦雷茨发明了一种介子探测器,分析探测器接收的穿过岩体的介子束的疏密程度,就能判断金字塔内部是否存在空洞。

    阿尔瓦雷茨根据这些数据绘制了世界上第一张金字塔“介子透视图”,他的实验在当时物理和考古学界引起极大的轰动,但此后却很少有人完善这种考古新方法。

    现在,墨西哥国立自治大学的科学家决定采用阿尔瓦雷茨的介子射线透视法为墨西哥玛雅古城遗址狄奥提瓦康的太阳金字塔“拍摄”一张三维的透视图,在不破坏金字塔物理结构的基础上,解开一个困扰考古学家很久的谜题。

    按历史记载,玛雅古城狄奥提瓦康没有独立的君主,而是由四位僧侣同时执政,按照当时的传统,统治者死后埋葬在为纪念水神而建的太阳金字塔里。但直到现在仍未发现这些僧侣的墓葬群,因此有人怀疑太阳金字塔内部还有墓穴没有被发现。为了保证金字塔的完整,破坏性的内部挖掘是不被允许的。为此,墨西哥科学家决定采用介子束透视的方法解决这一考古难题。这个计划将于明年1月正式启动,墨西哥国家科技委员会直接参与领导,预计研究经费将超过500万比索。

    墨西哥科学家计划把介子探测器安放在金字塔正下方15米处的火山岩洞内,通过几何计算确定能够覆盖塔身的宇宙射线的入射角度范围,并收集分析该范围以内的介子射线。在此之前,科学家还将根据考古工作者绘制的现有金字塔的结构图和石灰岩对介子射线的吸收参数,用计算机模拟出一张透视图,由于射线在经过墓穴时消耗较少,反映在透视图上的射线密度就较大,因而同其他实心岩体相比会呈现暗色。

    科学家利用探测器收集足够量的介子射线后,把数字结果转化为图象模型,同原先的模拟图进行对照,找出是否存在多出来的“暗色区域”,从而判断金字塔内部存在更多墓室的可能性。

    新华网 2002-7-31









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