埃及金字塔的諸多未解之謎至今仍充滿爭議。如今，現(xiàn)代粒子物理學(xué)為這項(xiàng)考古活動帶來了新的曙光。利用宇宙線成像技術(shù)，研究人員發(fā)現(xiàn)了埃及吉薩最大的金字塔——胡夫金字塔內(nèi)的一個隱藏結(jié)構(gòu)。

胡夫金字塔高139米、寬230米，是世界公認(rèn)的最大的金字塔。在該金字塔的不同高度，目前已知有三個房間，分別是國王密室、王后密室和地下密室。這些房間均處于南北垂直的平面上，由幾條走廊相連。最引人注目的是宏偉的畫廊。金字塔最原始的入口是始于北面的“下行走廊”，但今天游客們由公元820年左右哈里發(fā)馬蒙開鑿的隧道進(jìn)入胡夫金字塔內(nèi)部。

目前，人們對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，一個研究小組使用微重力測量法對胡夫金字塔進(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孔，希望借此找到一個“隱藏室”，但最終只觀察到沙子。一個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，一個可以穿透地面的雷達(dá)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，存在一個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。

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)探測器，因此積累數(shù)據(jù)需要數(shù)月時(shí)間。

金字塔內(nèi)部結(jié)構(gòu)截面示意圖

近年來，μ子探測器已被成功應(yīng)用于粒子加速器、福島核反應(yīng)堆內(nèi)部成像或是國土安全領(lǐng)域。在傳統(tǒng)建筑領(lǐng)域，探測器也被部署在羅馬和那不勒斯的考古遺址中，用于探測一些已知的地下結(jié)構(gòu)。

對胡夫金字塔內(nèi)部結(jié)構(gòu)的探測結(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，這個大空洞可能由一個或幾個相鄰的結(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。