Trung Quốc dùng tia vũ trụ "quét" tường thành 700 năm tuổi

Các nhà nghiên cứu Trung Quốc phát hiện những đoạn có mật độ bất thường trên tường thành nhà Minh do hoàng đế Chu Nguyên Chương xây dựng.

Tường thành Tây An là một kỳ quan khảo cổ và Di sản Thế giới của UNESCO. Tường thành này được xây vào thế kỷ 14 bởi Chu Nguyên Chương, hoàng đế đầu tiên của nhà Minh. Công trình đã trải qua vài lần gia cố từ khi xây dựng. Tuy nhiên, để xem xét khu vực nào cần can thiệp, hiện nay các nhà nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật cao cấp là sử dụng tia vũ trụ để phát hiện những chỗ khác thường bên trong bức tường thành cao 12 m và dày 18 m.

Tia vũ trụ có thể xuyên qua tường thành Tây An cao 12m và dày 18m. (Ảnh: Science News).

Theo nghiên cứu công bố trên tạp chí Applied Physics vào tháng 1/2022, nhà vật lý hạt nhân Zhiyi Liu ở Đại học Lan Châu, Trung Quốc và cộng sự tạo ra hình ảnh scan bằng hạt muon có độ phân giải cao nhất của công trình khảo cổ. Ảnh scan hé lộ biến động mật độ bên trong tường thành Tây An. Những chỗ biến động có thể là dấu hiệu của lỗi xây dựng nguy hiểm hoặc cấu trúc ẩn giấu có giá trị về mặt khảo cổ.

Phương pháp mà các nhà nghiên cứu sử dụng mang tên muography, sử dụng hạt hạ nguyên tử gọi là muon, do tia vũ trụ sản sinh với số lượng dồi dào. Tuy có cùng điện tích như electron, muon nặng hơn gấp 200 lần. Khi tia vũ trụ (thường là proton hoặc nguyên tử) xuyên qua khí quyển ở tốc độ cao, chúng có thể tạo ra cơn mưa hạt muon.

Dù chỉ tồn tại 2,2 micro giây, khoảng 10.000 hạt muon rơi xuống mặt đất mỗi phút trước khi phân rã thành electron và hai loại neutrino. Khi xuyên qua vật thể rắn, chúng phân tán do tương tác với nguyên tử. Thông qua đo hạt muon bị phân tán, các nhà nghiên cứu có thể lập bản đồ cấu trúc 3 chiều bên trong vật thể rắn.

Kỹ thuật trên từng được áp dụng với các núi lửa, bao gồm 3 núi lửa nổi tiếng nhất ở Italy là Stromboli, Etna, và Vesuvius. Hạt muon cũng được dùng để nghiên cứu sông băng, thậm chí đánh giá thiệt hại đối với nhà máy điện hạt nhân Fukushima sau trận động đất và sóng thần ở muography năm 2011, đồng thời giúp phát hiện khoảng trống bên trong Đại kim tự tháp Giza.

• "Do tự tồn tại tự nhiên và khả năng xuyên sâu của hạt muon trong tia vũ trụ, các nhà khoa học đã tiến hành nghiên cứu tiên phong trong nhiều lĩnh vực như an ninh, chụp ảnh bên trong núi lửa, khảo cổ. Với lợi thế độc đáo, muography ngày càng thu hút sự chú ý của những nhà khảo cổ như một công cụ mới tiên tiến để tìm hiểu những di chỉ khảo cổ quy mô lớn", nhóm của Liu nhận xét.
• Ngắm 3 cây hoa tuyết cực hiếm đang được bảo vệ cấp quốc gia ở Trung Quốc
• Mẫu vật duy nhất của khoáng chất hiếm nhất Trái đất
• Chung cư Kim Tự Tháp: Kiến trúc bước ra từ phim khoa học viễn tưởng