宇宙射線揭示有 2,500 年歷史的古希臘地下墓室

作者 | 發布日期 2023 年 05 月 14 日 0:00 | 分類 天文 , 自然科學 line share follow us in feedly line share
宇宙射線揭示有 2,500 年歷史的古希臘地下墓室


新研究發現,透過宇宙射線和雷射顯示義大利那不勒斯(Naples)地下深處,埋著最初定居的希臘人遺跡。研究員早就知道古希臘墓葬隱藏在城市下方,但無法進入墓室。現在尖端技術使研究員無需挖掘就可窺視到地底。

那不勒斯最初稱為庫麥(Cumae),西元前650年左右更名為尼亞波利斯(Neapolis,意為New City),擁有寺廟、廣場和眾多地下墓室。Rione Sanità為人口稠密且風景如畫的現代區,眾所周知有多時代墓室,從希臘時期(西元前6~3世紀)有稱為hypogea的富翁墓室,以及羅馬帝國時期(西元2~4世紀),還有早期基督教地下墓穴。

但地面現代建築阻礙很難進入地下10公尺深的古代下水道、蓄水池和墓室等遺跡,因此義大利和日本研究員使用緲子攝影術(muography)辨識希臘時期未知的地下墓室。研究發表於4月3日《Scientific Reports》期刊。

緲子(muon)是類似電子的輕子,但質量比電子大。1936年科學家發現緲子是由宇宙射線與地球大氣層交互作用的產物,微小粒子很容易穿透牆壁和岩石。使用核乳膠技術(nuclear emulsion technology)記錄緲子軌跡,再用極其敏感的攝影膠片捕捉帶電粒子路徑。透過粒子探測器測量緲子通量,研究員可觀察火山、地下洞穴甚至埃及金字塔。

▲ 地下墓穴示意圖,深度為33英尺(10公尺),墓室編號從1至11。2號和3號未知。(Source:Tioukov, V, et al. (2023))

希臘墓葬距離地表約10公尺,研究員在地下18公尺地窖安裝粒子探測器,地窖是為19世紀時熟成火腿用。記錄28天緲子通量後,捕獲約千萬個緲子。為了辨識未知結構,研究員需要已知的地下3D 模型,將已知雷射掃描3D模型與緲子通量比較。若3D模型不可見但緲子通量圖像異常處,可假設為隱藏或未知墓室,墓室面積約2×3.5公尺,矩形代表是人造而非天然形成。

考慮墓室深度,研究員認為是西元前6~3世紀希臘墓地的一部分,可能是富翁墳墓,類似19世紀末發現的Toga wearers和Pomegranates地下墓室。然而研究員無法知道墓室內有什麼,緲子攝影術無法分辨尺寸小於10公分的物體,只能知道墓室大致形狀,但看不到骨頭等小細節。

(本文由 台北天文館 授權轉載;圖片來源:論文