كيف ساعدت الأشعة الكونية في العثور على نفق في الهرم الأكبر في مصر

قضى البشر آلاف السنين في محاولة الكشف عن أسرار أهرامات الجيزة. تم تشييدها منذ حوالي 4500 عام ، وتحتوي على مقابر وغرف كانت تحتوي في السابق على رفات الفراعنة المصريين الأوائل.

لكن التكنولوجيا الحديثة كشفت أن الأهرامات تحتوي أيضًا على فراغات مخفية. في عامي 2016 و 2017 ، حددت مجموعة من الباحثين تعرف باسم مشروع ScanPyramids العديد من هذه التجاويف داخل الأهرامات. وأعلنت السلطات المصرية هذا الأسبوع تفاصيل جديدة عن إحدى الفراغات: ممر الوجه الشمالي ، الذي يقع مباشرة فوق مدخل هرم خوفو (“الهرم الأكبر”) ، أكبر الأهرامات في هضبة الجيزة.

(تعرف على المزيد عن أهرامات الجيزة.)

بمساعدة تقنية تسمى التصوير الشعاعي للميون – التي تستخدم جسيمات الأشعة الكونية لسبر الأجسام وبناء نماذج ثلاثية الأبعاد من الداخل – أكد العلماء أن ممر الوجه الشمالي يمتد 30 قدمًا وعرضه أكثر من ستة أقدام.

يشك علماء الآثار في أن هذه المساحات الفارغة لها أي أهمية طقسية. كما أخبرت عالمة الآثار كيت سبنس ناشيونال جيوغرافيك في عام 2017 ، وكما قال عالم الآثار مارك لينر لـ نيويورك تايمز، فقد أظهرت الأبحاث أن المصريين على الأرجح قاموا ببناء فجوات في الأهرامات لتخفيف الضغط والحفاظ عليها سليمة من الناحية الهيكلية.

ومع ذلك ، مثل الأهرامات نفسها ، لا تزال هذه الفراغات تبهرنا. إذن كيف نعرف أنها موجودة – وكيف يقيسها العلماء؟ هذا هو العلم وراء التكنولوجيا.

علم التصوير الشعاعي للميون

حصل العلماء على لمحة أفضل عن أحشاء الهرم بفضل تقنية تصوير ذكية تسمى التصوير الشعاعي بالميون ، والتي تم اختبارها لأول مرة ميدانيًا في أهرامات الجيزة منذ أكثر من 50 عامًا.

يعتمد التصوير الشعاعي للميون على الميون ، وهو نوع من الجسيمات دون الذرية يشبه إلى حد كبير الإلكترون ، باستثناء أنه أكبر بحوالي 200 مرة ولا يدوم سوى بضعة أجزاء من المليون من الثانية. على الرغم من قصر عمرها ، إلا أن الميونات تمطر علينا باستمرار. تنتج الأجسام الكونية المتطرفة في مجرة ​​درب التبانة وأماكن أخرى باستمرار جسيمات عالية الطاقة تصطدم أحيانًا بالأرض. عندما تتصادم هذه الجسيمات – التي تسمى الأشعة الكونية – مع الغلاف الجوي العلوي ، ينتج عن الاصطدام رذاذ من الجسيمات التي تحتوي على الميونات.

رذاذ الميون الطبيعي للأرض لا يشكل أي تهديد. إذا كنت تقرأ هذه القصة على هاتف ذكي حديث ، فستكون 10 ميونات قد مرت عبر شاشتك في الوقت الذي تنتهي فيه من هذه الجملة. تمتلك الميونات أيضًا الخصائص المناسبة لمساعدة العلماء الذين يحاولون رؤية الهياكل – سواء كانت أهرامات أو أديرة أو براكين. إنها تحزم ما يكفي من اللكمات للمرور عبر الأجسام الصلبة ، كما أنها سهلة الاكتشاف باستخدام أفلام وكاشفات مستحلب خاصة.

بشكل حاسم ، تمر الميونات عبر الفضاء الفارغ بسهولة أكبر بكثير مما تمر عبر الأجسام الصلبة. لذلك من خلال إعداد سلسلة من أجهزة كشف الميون في مواقع وزوايا مختلفة داخل هيكل ، يمكن للعلماء تحديد ما هو صلب وما هو الفراغ الفارغ.

هذا بالضبط ما فعله الباحثون هنا ، كما هو موضح في دراسة جديدة نُشرت في المجلة اتصالات الطبيعة. قام فريقان مختلفان من الباحثين – أحدهما من جامعة ناغويا اليابانية ، والآخر من هيئة الطاقات البديلة والطاقة الذرية الفرنسية – بإعداد سلسلة من أجهزة الكشف عن الميون ضمن ممرين معروفين في الهرم: ممره النازل ، وممر محفور في الهرم في القرن التاسع الميلادي الذي أصبح الآن بمثابة المدخل السياحي. تم إعداد هذه الكواشف لمواجهة ممر الوجه الشمالي المكتشف سابقًا.

بعد أشهر من جمع البيانات بدءًا من عام 2019 ، قام الباحثون بدمج قياسات الميون المختلفة لمعرفة حجم وموضع المساحة الفارغة لممر نورث فيس كوريدور. في المجمل ، يبلغ طول الفراغ حوالي 30 قدمًا ، وطوله حوالي سبعة أقدام ، وعرضه حوالي سبعة أقدام.

ولكن بينما حصل الباحثون الآن على قياسات دقيقة للممر ، فإن الغرض الدقيق منه في الهرم الأكبر سيظل لغزًا للبعض – وتأكيدًا على البراعة الهندسية المعروفة لمصر القديمة للآخرين.