La Gran Pirámide de Giza puede ser la estructura más famosa de todas. Las civilizaciones antiguas construyeron íconos arqueológicos que atestiguan su grandeza y estabilidad. Pero en cierto modo, la Gran Pirámide está sola. Entre las Siete Maravillas del Mundo Antiguo, la Gran Pirámide se ha mantenido relativamente intacta.

Un equipo de científicos utilizará los avances en física de alta energía (HIP) para estudiar la Gran Pirámide de Khufu en Giza con muones de rayos cósmicos. Quieren ver más profundo que nunca en la Gran Pirámide y trazar un mapa de su estructura interna. Este esfuerzo se llama la misión Exploración de la Gran Pirámide (EGP).

La Gran Pirámide de Giza existe desde el siglo XXVI a. Es la tumba del faraón Khufu, también conocido como Khufu. La construcción tardó unos 27 años y se construyó con unos 2,3 millones de bloques de piedra -una mezcla de piedra caliza y granito- que pesaban unos 6 millones de toneladas. Durante más de 3800 años, fue el edificio construido por el hombre más alto del mundo. Ahora vemos solo la infraestructura básica de la Gran Pirámide. El fino revestimiento de piedra caliza blanca se ha eliminado con el tiempo.

La Gran Pirámide ha sido bien estudiada y, a lo largo de los años, los arqueólogos han mapeado la estructura interna. La pirámide y el suelo debajo de ella contienen diferentes habitaciones y pasillos. La Cámara de Khufu (Khufu) se encuentra aproximadamente en el centro de la pirámide.

Esta figura es un diagrama esquemático de la altura de las estructuras internas de la Gran Pirámide. Las líneas interior y exterior indican las características actuales y originales de la pirámide. 1. Entrada Original 2. Túnel de los Ladrones (Entrada Turística) 3, 4. Pasillo Descendente 5. Cámara Subterránea 6. Pasillo Ascendente 7. La Cámara de la Reina y sus “Pozos Aéreos” 8. Pasillo Horizontal 9. La Gran Galería 10. La Cámara del Rey y sus “Pozos Aéreos” Neumáticos» 11. Pozo de cueva y pozo. Crédito: Por Flanker, CC BY-SA 3.0

Recientemente, los equipos arqueológicos han utilizado algunos métodos de alta tecnología para examinar el interior de las pirámides con más rigor. A fines de la década de 1960, el físico estadounidense Luis Álvarez y su equipo utilizaron tomografía de muones para examinar el interior de la pirámide. En 1969, Álvarez informó que habían examinado el 19% de la pirámide y no habían encontrado nuevas habitaciones.

En 2016-2017, Residentes de las pirámides El equipo utilizó técnicas no invasivas para estudiar la Gran Pirámide. Al igual que Álvarez antes que ellos, utilizaron tomografía de muones, junto con imágenes térmicas infrarrojas y otras herramientas. Su descubrimiento más importante esel gran vacíoUn enorme vacío sobre la Gran Galería Este descubrimiento fue publicado en la revista Nature y es considerado uno de los descubrimientos científicos más importantes del año.

Los muones son partículas elementales similares a los electrones pero más masivas. se utilizan en tomografía computarizada Porque penetra profundamente en las estructuras. más profundo que los rayos X.

Los muones de rayos cósmicos se crean cuando partículas de alta energía conocidas como rayos cósmicos chocan con la atmósfera terrestre. Los rayos cósmicos son fragmentos de átomos, protones de alta energía y núcleos atómicos, que fluyen constantemente hacia la Tierra desde el sol, fuera del sistema solar y fuera de la galaxia. Cuando estas partículas chocan con la atmósfera de la Tierra, la colisión produce lluvias de partículas secundarias. Algunas de estas partículas son muones.

Este diagrama muestra lo que sucede cuando una partícula cósmica fundamental choca con una molécula atmosférica, creando una lluvia de aire. Una lluvia de aire es una serie de partículas de descomposición secundaria, incluidos los muones, indicados por el símbolo?. Crédito: Por SyntaxError55 en Wikipedia en inglés, CC BY-SA 3.0

Los muones son inestables y se descomponen en unos pocos microsegundos o millonésimas de segundo. Pero viajan cerca de la velocidad de la luz y, a esa alta velocidad, pueden penetrar profundamente antes de descomponerse. Hay una fuente inagotable de muones de rayos cósmicos que bombardean constantemente la Tierra. La tarea de la tomografía de muones es medir efectivamente los muones.

La tomografía de muones se utiliza en varias aplicaciones, como la verificación de contenedores de envío en busca de contrabando. Las innovaciones tecnológicas recientes en la tomografía de muones están aumentando su poder y dando lugar a nuevas aplicaciones. Por ejemplo, los científicos en Italia utilizarán la tomografía de muones para obtener imágenes del interior del volcán Vesubio, con la esperanza de comprender cuándo podría entrar en erupción nuevamente.

La misión Explorando la Gran Pirámide (EGP) utiliza la tomografía de muones para dar el siguiente paso en la obtención de imágenes de la Gran Pirámide. Al igual que ScanPyramids antes que ellos, el EGP utilizará tomografía de muones para obtener imágenes del interior de la estructura. Pero EGP dice que su sistema de telescopio de muones será 100 veces más potente que las imágenes de muones anteriores. “Planeamos poner un sistema de telescopio en el campo que tendrá una sensibilidad de más de 100 veces la del equipo utilizado recientemente en la Gran Pirámide, y obtendrá imágenes de muones desde casi todos los ángulos y producirá, por primera vez, una verdadera imagen transversal de una estructura tan grande”, escribieron en el documento. Explican la tarea.

El EGP utilizará sensores telescópicos muy grandes que se han trasladado a varios lugares fuera de la Gran Pirámide. Los detectores se ensamblarán en contenedores de envío con control de temperatura para facilitar el transporte. Cada unidad tendrá 12 metros de largo, 2,4 metros de ancho y 2,9 metros de largo (40 pies, 8 pies de ancho y 9,5 pies de largo). Sus simulaciones utilizaron dos telescopios Muon, cada uno compuesto por cuatro contenedores.

A la izquierda hay una ilustración de los contenedores que componen el telescopio. A la derecha hay una ilustración de cómo se instala el telescopio en el sitio. Crédito de la imagen: Explore la Gran Misión Pirámide / Bross et al. 2022.

Hay cinco puntos críticos en la misión de la libra egipcia:

• Prepare un análisis detallado de toda la estructura interna que no solo diferencie entre piedra y aire, sino que también pueda medir las diferencias de densidad.
• Responda preguntas sobre técnicas de construcción al poder ver discontinuidades estructurales relativamente pequeñas.
• El gran tamaño del sistema del telescopio no solo aumenta la precisión, sino que también permite una recopilación rápida de datos, lo que reduce el tiempo de visualización requerido en el sitio. La libra egipcia espera un período de visualización de dos años.
• El telescopio es de naturaleza muy modular. Esto hace que sea muy fácil reconfigurarlo y publicarlo en otro sitio para futuros estudios.
• Desde una perspectiva técnica, el sistema propuesto utiliza una tecnología ampliamente diseñada y probada que ofrece un enfoque de bajo riesgo.

EGP aún está construyendo prototipos para los telescopios y definiendo las técnicas de procesamiento de datos que utilizarán. En el camino, realizan simulaciones y otros trabajos para prepararse para la misión. Una de las piezas importantes es cómo vas a combinar todos estos muones en un tomograma.

Pero el equipo confía en el trabajo que ha realizado hasta ahora y está satisfecho con su nuevo enfoque. EGP dice que sus esfuerzos crearán una imagen transversal real de la Gran Pirámide por primera vez, en lugar de una imagen bidimensional.

La misión de explorar la Gran Pirámide adopta un enfoque diferente para obtener imágenes de grandes estructuras con muones de rayos cósmicos. El uso de telescopios de muones muy grandes colocados fuera de la estructura, en nuestro caso, la Gran Pirámide de Khufu en la meseta de Giza, puede producir imágenes de alta resolución debido a la gran cantidad de muones detectados. Además, al mover los telescopios alrededor de la base de la pirámide, se puede reconstruir por primera vez una verdadera imagen de sección transversal».

La mayor parte del trabajo de EGP hasta ahora ha sido la simulación de datos. Pero no empezarán desde cero cuando construyan el telescopio. Escribieron: «La tecnología de detección utilizada en los telescopios está bien establecida y la creación de prototipos de ciertos componentes ya ha comenzado».

Cuando ScanPyramids descubrió el Gran Vacío en 2017, fue una gran noticia. También causó cierta controversia. El egiptólogo Zahi Hawass aprovechó los resultados. «No encontraron nada. Este artículo no hace nada por la egiptología. Cero», dijo al New York Times.

Pero la mayoría de los otros egiptólogos han abrazado este descubrimiento y su naturaleza científica. Los físicos también estaban apoyando el descubrimiento. El físico de partículas Lee Thompson dijo: saber Eso: «Los científicos ‘vieron’ el vacío usando tres detectores de muones diferentes en tres experimentos independientes, lo que hace que su descubrimiento sea muy poderoso».

Es probable que haya algo de drama cuando los científicos utilicen la física moderna de alta energía para explorar uno de los tesoros arqueológicos más antiguos de la humanidad. Algunos egiptólogos parecen reales y pueden ver a los físicos como intrusivos en su campo. Puede que no les gusten los físicos que usan partículas misteriosas del espacio exterior para abrir el velo de nuestro pasado antiguo.

Parece que tendrán que acostumbrarse.

Publicado originalmente en universo hoy.

Referencia: “Tomografía de la Gran Pirámide de Giza” por Alan D. Muller, Anna Bla Dalmau, Paul Rubinoff, Omar Shahoud, Philip Vargas y Tabitha Welch, 16 de febrero de 2022, disponible aquí. Física > Instrumentación y Detectores.
arXiv: 2202.08184