Fizik bulduk Büyük piramit'in içinde gizemli bir yapı: nasıl?

Fizik parçacık bulduk büyük, gizli bir boşluğu piramit, Khufu büyük piramit, Giza, Mısır arasında inşa 2600 ve 2500 yıl m. ö. Keşif hakkında yazılmış Nature kullanılarak yapılmıştır görselleştirme dayalı kozmik ışınlar ve yardımcı olabilir anlamak bilim adamları, aslında nasıl inşa edilmiş gizemli bir piramit.

Temelinde teknoloji yatıyor izleme adı verilen parçacıklar мюонами. Onlar çok benzer elektronlar ile aynı ücret ve kuantum özelliği başlıklı bir spin — ama 207 kat daha ağır. Bu ayrım kütle son derece önemlidir, çünkü tanımlar, bu parçacıklar etkileşim ile karşı karşıya madde.

Yüksek enerjili elektronlar yayar elektromanyetik radyasyon, örneğin x-ışınları ile karşı karşıya sert madde ile sonuçlanan, enerji kaybeder ve bozulur. Çünkü ağırlık muon çok daha yüksek emisyon elektromanyetik radyasyon bastırılmış 207 kez ile karşılaştırıldığında, elektron. Bu nedenle мюоны çok hızlı bir şekilde durdurmak durumunda herhangi bir madde — onlar mükemmel delmek onun içinden.

Мюоны genellikle doğarlar kozmik ışınları. Üst Dünya'nın atmosferi sürekli бомбардируется yüklü parçacıklar güneş ve diğer kaynaklardan Güneş sistemimizin dışında. Bu son sağlamak için yüksek enerjili kozmik ışınları üretebilir мюоны ve diğer parçacıklar zincirindeki reaksiyonlar.

Çünkü мюоны nispeten büyük bir yaşam süresi ve oldukça istikrarlı, temsil ettikleri en çok sayıda parçacıklar, kozmik ışınları, önemli zemin seviyesinde. Ve olsa da, yol boyunca çok fazla enerji kaybolur, bazen görüyoruz ve мюоны çok yüksek onun bir göstergesi.

Мюоны hizmetinde bilim

Bulmak bu parçacıklar oldukça kolay. Onlar zaman ince bir iz «iyonizasyon» yolda — yani kabartma elektronlar atomlardan bırakarak, atomlar yüklü. Bu çok uygun: bilim adamları birden fazla dedektörleri, izlemek için bir yol muon kadar çok kaynak, menşe. Ayrıca, eğer yolda muon olacak pek çok madde, kaybettiği tüm enerjiyi, takılıp madde ve bölünmesine (ayrılıp diğer parçacıklar) doğrudan algılama.

Bu özellikleri мюоны büyük adaylar için çekim nesneler, genellikle geçirmeyen veya opak için tanıdık, bize yöntem gözlem. Benzer bir zar gibi zaman gölge fotoğrafik film, maruz kalmaktadır x-ışınları, ağır ve yoğun bir nesne ile büyük atom sayısı yaratacak, gölge, veya azaltmak muon, yetenekli geçmesi bu nesne.

İlk мюоны kullanılmıştır bu nedenle 1955 yılında, E. P. George ölçülen вскрышу kayaların üzerinde bir tünel karşılaştırarak akışı muon iç ve dış. Bilinen ilk girişimi yapmak «мюограмму» düzenlenen 1970 yılında Luis Alvarez arıyordum gelişmiş gözlü ikinci piramit, Giza, ama ne buldum.

Son on yıl мюонная tomografi bulunan ikinci nefes. 2007 yılında japonlar yapmış мюограмму yanardağ krateri Asama keşfetmek için onun iç yapısını.

Мюонные taramaları da kullanılmıştır araştırma kalıntıları reaktör Fukushima.

Araştırarak, Khufu

Basit yolu keşfetmek için büyük bir nesne gibi piramitler kullanılarak müon — göz farklar akışı, muon, içinden geçen. Katı piramit bırakacak bir gölge ya da azaltacaktır sayısı muon, içinden geçen. Eğer piramit büyük bir boşluk, мюонный akışı artacak ilerledikçe bu boşlukları. Daha fazla arasındaki fark «katı» ve «içi boş», o kadar kolay onu bulmak.

Tüm ihtiyacınız bir oturup bir yerde, bir göz, biraz yukarı ufuk piramit ve saymak sayısı muon geliyor her taraftan. Çünkü uzay мюоны olmalıdır enerjik geçmesi için bütün bir piramit, ve çünkü bizim «göz» nispeten küçük zorundayız oturup saymak bir süre, genellikle birkaç ay için yeterli sayabilirsiniz muon. Aynı şekilde biz yardımı ile iki göz yapıp üç boyutlu resmi dünyanın kendi kafasına ihtiyacımız olacak iki ayrı dedektör-«göz», elde etmek için üç boyutlu bir resmin içinde boşluk piramit.

İlginç bir yaklaşım bu takım ne seçilen üç farklı teknoloji dedektörleri araştırma piramit. Bunlardan ilki, birkaç eski moda, ama daha yüksek çözünürlük elde edilen görüntü: fotoğrafik plaka, kararmış bir yer iyonizasyon. Sol, birkaç ay içinde biri olarak bilinen kamera piramit ve analiz Japonya'da veri toplama sonra.

Ikinci yöntemde kullanılan plastik «ışıldaklar» üreten bir ışık flaş geçerken, bir yüklü parçacık. Bu tür dedektörler kullanılır birkaç modern нейтринных deneyler.

Son olarak, kamera, gaz dolu, kontrol iyonizasyon kaynaklanan yüklü parçacıklar için kullanılan ek olarak, sağ görmek, tekrar bulduğu boşluğu.

Elektronik sinyal bu dedektörler geçti doğrudan Paris ve 3G. Tabii ki, piramit, üç ünlü boşlukların ve dev bir galeri içinde oldukça karmaşık bir nesne için мюограммы (o gösterir sadece beyaz ve siyah). Bu yüzden sık sık bu görüntüleri ile karşılaştırmak gerekirbilgisayar modelleme kozmik muon ve okudu piramit, paralel. Dikkatli bir analiz görüntüleri üç dedektörleri ve bilgisayar modeli ortaya koymuştur 30 metrelik boşluğa bir bilinmeyen kaldı, şimdiye kadar Büyük piramit, Giza. Şaşırtıcı bir başarı için yeni bir araç.

Şimdi bu yöntem bize yardımcı olabilecek ayrıntılı bir formu bu boşluk. Rağmen hakkında hiçbir şey bilmiyoruz rolü bu yapı, araştırma projeleri, katılımı ile bilim ve diğer disiplinler-ebilmek almak için bir temel olarak yeni bir çalışma. Güzel gibi izlemek son derece modern parçacık fiziği bize yardımcı dökmek ışık en eski insan kültürü.