La Piramide di Cheope e i raggi cosmici: il progetto di una scansione tridimensionale dell’intera struttura

Unica delle Sette Meraviglie del Mondo Antico ad aver resistito al tempo e alla furia della natura e dell’uomo, la Grande Piramide di Giza, autentica icona, rappresenta la civiltà che la creò forse più di qualsiasi altro monumento sull’intero pianeta. Un nuovo studio sfrutterà i raggi cosmici per scoprire eventuali stanze ancora nascoste all’interno della gigantesca tomba del faraone Cheope.

Alta 146 metri, larga alla base 230 metri per lato, pesante 6 milioni di tonnellate, composta di 2,3 milioni di blocchi di pietra, la Grande Piramide di Cheope fu edificata in 27 anni da squadre di operai regolarmente stipendiati, come sempre più confermato dalle ricerche degli ultimi decenni e in contrasto con il mito secolare degli schiavi. Oggi la vediamo nuda, priva dello strato esterno di calcare bianco, che l’avrebbe a suo tempo fatta letteralmente brillare sotto i raggi del Sole, e forse anche di una sorta di puntale d’oro posto sulla cima.

Sappiamo che la piramide e il terreno sottostante contengono diverse camere e passaggi, con la Camera di Khufu (l’altro nome con cui è noto Cheope) posta all’incirca al centro della struttura. Tuttavia dopo secoli di studi non possiamo ancora dire di conoscere davvero quest’opera che sfida il tempo: esistono tante incertezze riguardo la sua reale struttura interna e a porre rimedio a tale lacuna mira un nuovo studio che sfrutterà le più recenti innovazioni nel campo della fisica delle alte energie (HIP).

Le risposte potrebbero arrivare dallo spazio profondo (ma non c’entrano gli extraterrestri)

I muoni, particelle elementari di massa superiore rispetto agli elettroni, sono usati in tomografia per la loro capacità di penetrare in profondità nelle strutture, più di quanto possano fare i raggi X. I raggi cosmici sono frammenti di atomi, come protoni ad alta energia e nuclei, che fluiscono costantemente sulla Terra dal Sole ma anche da corpi celesti al di fuori del Sistema Solare e persino dall’esterno della galassia. Particelle altamente energetiche vengono generate in seguito alla collisione dei raggi cosmici con l’atmosfera terrestre. Alcune di queste particelle sono i muoni da raggi cosmici.

Altamente instabili, i muoni decadono in milionesimi di secondo. Ma viaggiando quasi alla velocità della luce possono penetrare in profondità prima di decadere. I raggi cosmici bombardano costantemente la Terra, costituendo una fonte inesauribile di muoni che possono essere sfruttati per eseguire rilievi tramite la tomografia specializzata nell’uso di queste particelle.

Impiegata efficacemente in varie applicazioni pratiche (come la scansione di contenitori chiusi, per esempio nell’ambito della lotta al contrabbando), la tecnica della tomografia muonica viene costantemente migliorata e recenti innovazioni tecnologiche ne permetteranno nel prossimo futuro l’utilizzo persino nel monitoraggio dell’attività di vulcani come il Vesuvio.

Diagramma della Piramide di Cheope
Diagramma della Grande Piramide di Khufu (Cheope): in particolare sono visibili la Camera del Re (10), raggiungibile attraverso la Grande Galleria (9) sopra cui nel 2017 fu scoperto un grande spazio vuoto, sempre grazie all’imaging muonico immagine: https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=41041394 (CC BY-SA 3.0))

Dai dinosauri all’antico Egitto

Già nel 1969, il fisico Luis Alvarez (che con il figlio Walter avrebbe in seguito elaborato la teoria dell’impatto asteroidale come causa dell’estinzione dei dinosauri) fece uso di una tecnica basata sui muoni ma l’esame del 19% della piramide non rivelò la presenza di nuove camere. Un successivo studio eseguito fra il 2016 e il 2017, tuttavia, usando ancora la tomografia a muoni (missione ScanPyramids), unitamente alla termografia a infrarossi e altri strumenti, portò alla scoperta del Grande Vuoto sopra la Grande Galleria.

La missione chiamata Explore the Great Pyramid (EGP) potrà contare su rilevatori di muoni, veri e propri telescopi, 100 volte più sensibili di quelli in dotazione a ScanPyramids nel 2017; gli strumenti (in una simulazione ne sono stati usati due), ognuno lungo 12 m, largo 2,4 m e alto 2,9 m, saranno ubicati e mossi all’esterno della Grande Piramide in modo da ottenere per la prima volta, grazie ai rilievi da tutte le angolazioni, una vera e propria tomografia tridimensionale di un oggetto di così grandi dimensioni.

Tecnologie innovative e strutture modulari

Gli obiettivi della missione EGP includono produrre un’analisi dettagliata dell’intera struttura interna che non solo distingua tra pietra e aria ma possa misurare le variazioni di densità e inoltre fornire risposte agli enigmi che ancora permangono sulle tecniche di costruzione, essendo in grado di percepire discontinuità strutturali relativamente piccole.

Le grandi dimensioni dell’apparato garantiranno non solo una maggiore risoluzione ma anche una rapida raccolta dei dati, riducendo al minimo il tempo di permanenza sul sito (il team EGP prevede due anni di osservazioni). La natura modulare dei rilevatori inoltre semplifica la riconfigurazione e il riposizionamento in altri luoghi per studi futuri. La tecnologia testata è a basso rischio e assolutamente non invasiva e sebbene la maggior parte del lavoro di EGP finora sia costituito da simulazioni di dati, il team è fiducioso perché la tecnologia alla base del rilevatore è consolidata e lo sviluppo in prototipo di componenti specifici è già iniziato.

La scoperta del Grande Vuoto da parte di ScanPyramids creò controversie: da una parte viene considerata una delle più significative scoperte scientifiche dell’anno, dall’altro il celebre egittologo Zahi Hawass (segretario generale del Consiglio supremo delle antichità egizie) contestò i risultati dichiarando in un’intervista al New York Times che “Non hanno trovato nulla. Questo documento non offre nulla all’egittologia. Zero”, in dissenso con la maggioranza degli egittologi e dei fisici.
Lee Thompson, specialista nello studio delle particelle, in un’intervista a Science commentò “Gli scienziati hanno ‘visto’ il vuoto utilizzando tre diversi rilevatori di muoni in tre esperimenti indipendenti, il che rende la loro scoperta decisamente solida”.

Per ulteriori informazioni: Tomographic Muon Imaging of the Great Pyramid of Giza (2022)

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