埃及金字塔的諸多未解之謎至今仍充滿爭(zhēng)議。如今，現(xiàn)代粒子物理學(xué)為這項(xiàng)考古活動(dòng)帶來了新的曙光。

《自然》雜志在11月2日發(fā)表的文章中介紹，一個(gè)國(guó)際科學(xué)小組在著名的胡夫金字塔中，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)封閉空間，它坐落于金字塔大通道的正上方，這間密室的用途目前尚不清楚，科學(xué)家們甚至無法確定它是不是人為修建的。由于這間密室是科學(xué)家們借助宇宙射線成像技術(shù)發(fā)現(xiàn)的，因此這一發(fā)現(xiàn)被稱作是，現(xiàn)在粒子物理學(xué)在考古學(xué)上的突破。

關(guān)于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(nèi)部結(jié)構(gòu)的更多信息，法國(guó)巴黎HIP研究所Mehdi Tayoubi、日本名古屋大學(xué)Kunihiro Morishima及同事利用μ子（muon）對(duì)金字塔進(jìn)行成像。

研究人員使用μ子乳膠片等三種不同的μ介子檢測(cè)技術(shù)，證實(shí)胡夫金字塔中存在一個(gè)大型中空結(jié)構(gòu)。科研人員估計(jì)，該空室至少有30米長(zhǎng)，橫截面類似于位于其下方的大甬道。雖然這一中空結(jié)構(gòu)的確切結(jié)構(gòu)和作用仍然未知，但以上發(fā)現(xiàn)或?qū)槲磥硌芯康於ɑA(chǔ)，幫助研究人員進(jìn)一步了解這座金字塔及其建造過程。

胡夫金字塔是埃及金字塔中最大的金字塔。塔高146.59米，因年久風(fēng)化，頂端剝落10米，現(xiàn)高136.5米，相當(dāng)于40層大廈高。塔身是用230萬塊巨石堆砌而成，大小不等的石料重達(dá)1.5噸至160噸，塔的總重量約為684萬噸，它的規(guī)模是埃及至今發(fā)現(xiàn)的70多座金字塔中最大的。長(zhǎng)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(jié)構(gòu)，人們始終難以達(dá)成共識(shí)。

目前，人們對(duì)于胡夫金字塔的大部分理解來自于建筑調(diào)查和與其他金字塔的比較研究。現(xiàn)今已知的寫于胡夫統(tǒng)治時(shí)期的資料于2013年被發(fā)現(xiàn)，但這些被記錄在莎草紙上資料僅僅描述了建筑的物流過程，比如如何運(yùn)輸石塊等等，而非建筑本身。至于胡夫金字塔的內(nèi)部建筑結(jié)構(gòu)，始終被神秘面紗籠罩著。

1986年，一個(gè)研究小組使用微重力測(cè)量法對(duì)胡夫金字塔進(jìn)行了調(diào)查。根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)，研究小組在通往王后密室的走廊上鉆了三個(gè)孔，希望借此找到一個(gè)“隱藏室”，但最終只觀察到沙子。一個(gè)更近期的研究則用相同的數(shù)據(jù)駁斥了“隱藏室”理論。1988年，一個(gè)可以穿透地面的雷達(dá)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，存在一個(gè)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(shí)，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(xué)獎(jiǎng)獲得者路易斯·阿爾瓦雷茨（Luis Walter Alvarez）的腳步。20世紀(jì)60年代，阿爾瓦雷茨曾經(jīng)嘗試?yán)脕碜源髿獾慕樽由渚€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(nèi)部是否存在更多的墓穴和坑道。

為此，阿爾瓦雷茨發(fā)明了一種介子探測(cè)器，分析探測(cè)器接收的穿過巖體的介子束的疏密程度，來判斷金字塔內(nèi)部是否存在空洞。μ子是宇宙線的副產(chǎn)物，不斷以接近光速的速度抵達(dá)地球。類似于X射線可以穿透身體使骨骼成像，由于μ子在穿過石頭或空氣時(shí)的軌跡截然不同，因此能夠通過它區(qū)別中空結(jié)構(gòu)和實(shí)體結(jié)構(gòu)。借助這種宇宙射線，科研人員得以用非入侵的方式對(duì)金字塔中已知和潛在的中空結(jié)構(gòu)進(jìn)行成像。

在胡夫金字塔如此龐大的建筑中，大約只有1%的介子能夠到達(dá)探測(cè)器，因此積累數(shù)據(jù)需要數(shù)月時(shí)間。

近年來，μ子探測(cè)器已被成功應(yīng)用于粒子加速器、福島核反應(yīng)堆內(nèi)部成像或是國(guó)土安全領(lǐng)域。在傳統(tǒng)建筑領(lǐng)域，探測(cè)器也被部署在羅馬和那不勒斯的考古遺址中，用于探測(cè)一些已知的地下結(jié)構(gòu)。

對(duì)胡夫金字塔內(nèi)部結(jié)構(gòu)的探測(cè)結(jié)果，充分展示了介子成像技術(shù)在呈現(xiàn)古代構(gòu)筑物信息方面的能力。關(guān)于金字塔中的中空結(jié)構(gòu)，依然有諸多假設(shè)是值得考慮的。尤其是，這個(gè)大空洞可能由一個(gè)或幾個(gè)相鄰的結(jié)構(gòu)組成，它可能是傾斜的、也可能是水平的，更多細(xì)節(jié)值得被進(jìn)一步研究。這也充分說明了，在理解古代金字塔結(jié)構(gòu)及其施工的過程中，需要更多跨學(xué)科合作。

（實(shí)習(xí)編輯：傅鈺婷）