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科学家们在宇宙射线—— 的帮助下发现了一个隐藏的地下坟墓，特别是一种称为介子断层扫描的成像技术。
尼亚波利斯古代墓地遗址位于现代意大利那不勒斯下方约10米（约33英尺）处。但该遗址位于人口稠密的市区，这使得对该遗址进行仔细的考古发掘具有挑战性。
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考古学家使用宇宙射线探测那不勒斯的秘密希腊化墓穴
大约在公元前四世纪末/三世纪初
这是地下部分的激光扫描3D 视图
使用子对考古结构进行成像有着悠久的历史，由于宇宙射线提供了这些粒子的稳定供应，这一过程变得更加容易。
一个名叫E.P. 20 世纪50 年代，乔治用它们测量了澳大利亚的一条隧道。但诺贝尔奖获得者物理学家路易斯·阿尔瓦雷斯与埃及考古学家合作，利用该技术在吉萨哈夫拉金字塔中找到了隐藏的密室，从而使介子能够在地图上成像。虽然原则上是可以的，但他们并没有发现任何暗室。
介子还被用来在边境口岸搜寻非法运输的核材料，并监测活火山，以期发现它们何时可能爆发。
2008年，德克萨斯大学奥斯汀分校的科学家们试图追随阿尔瓦雷斯的脚步，重新利用旧的介子探测器来寻找伯利兹可能隐藏的玛雅遗址。
洛斯阿拉莫斯国家实验室的物理学家一直在开发便携式 介子成像系统，以解开意大利佛罗伦萨圣玛丽大教堂顶部高耸圆顶(Il Duomo) 的建造秘密，该圆顶由菲利波·布鲁内莱斯基(Filippo Brunelleschi) 在15 世纪设计早期设计。几个世纪以来，圆顶一直饱受裂缝的困扰，介子成像可以帮助自然资源保护者找到修复它的方法。
2016年，科学家使用介子成像捕捉到的信号表明，埃及吉萨大金字塔以北著名的人字形街区后面有一个隐藏的走廊。第二年，同一个团队在金字塔的另一个区域发现了一个神秘的空腔，认为它可能是一个隐藏的房间，随后使用两种不同的子成像方法对其进行了绘制。
子成像有很多变体，但它们通常涉及充气室。当介子穿过气体时，它们与气体粒子碰撞并发出明显的闪光，探测器记录下来，使科学家能够计算粒子的能量和轨迹。它类似于X 射线成像或探地雷达，不同之处在于它使用自然产生的高能 子而不是X 射线或无线电波。更高的能量可以对厚实、致密的材料进行成像，例如用于建造金字塔的石头。被成像的物体越密集，被阻挡的子就越多，从而投射出明显的阴影。隐藏的室出现在最终图像中，因为它们阻挡的颗粒较少。
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(a) 希腊坟墓的碎片；
(b) Ipogeo dei Melograni；
(c) Ipogeo dei Togati；
(d) 考古学家Michele Ruggiero 在1888 年描述的另一个房间。
尼亚波利斯是一座希腊化城市，位于富含火山凝灰岩的丘陵地区。这使得它足够柔软，可以凿出坟墓、礼拜场所或住房洞穴。位于现在那不勒斯萨尼塔区的墓地就是这样的一个建筑，从公元前四世纪末到公元一世纪初都被用来埋葬。随着时间的推移，该遗址被一系列自然灾害掩埋在沉积物中，其中最著名的是熔岩泛滥。与著名的吞没庞贝古城的火山熔岩不同，这种“熔岩”是由大雨期间从山上松散的泥土和岩石组成的。
墓地的确切大小尚不清楚，但它可能包含数十座坟墓，每个坟墓都包含多具尸体。 19 世纪末，在Via Cristallini（现称为Ipogeo dei Cristallini）迪多纳托家族宫殿下方发现了四座此类坟墓。 （现任墓主去年开放了这座坟墓供公众参观。）1980 年地震后，对该地区的3D 结构分析发现了另外两个墓室：Ipogeo dei Togati 和Ipogeo dei Melograni。
这些发现增加了寻找更多隐藏墓室的希望。来自那不勒斯费德里科二世大学、那不勒斯国家核物理研究所和日本名古屋大学的研究人员认为，muography 是实现这一目标的理想方法。作者写道：“由于其非侵入性，这项技术特别适合在城市环境中使用，在城市环境中，地震波或钻孔等主动检测方法的应用是难以想象的。”他们的探测器基于核乳剂技术；乳化液检测器简单且非常紧凑，并且不需要外部电源。
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(a，c) 核乳剂检测器的实验装置。 (b) 乳胶板的特写。
核乳剂是20世纪初期通过辐射研究开发出来的。物理学家欧内斯特·卢瑟福开始使用商业照相底片来捕捉各种放射性物质发出的阿尔法射线，从而导致胶片变暗。他的同事Kinoshita Suekiti 通过使用高浓度的极细卤化银颗粒制备明胶乳剂薄膜，改进了检测 粒子的基本方法。这些粒子充当传感器，当带电粒子穿过乳液并失去电荷时触发。一旦记录下来，在板显影后，这些轨迹就会在显微镜下可见，从而使科学家能够测量它们的位置和方向。
核乳剂在宇宙射线研究中很受欢迎，导致发现了pi 和K 介子中的宇称不守恒。当更强大的粒子探测器和加速器出现时，核乳剂就不再使用。然而，它在某些物理实验（例如OPERA 和CERN 的FASER 项目）以及医学、生物学和考古学应用中仍然有用。
2018 年3 月10 日至4 月7 日期间，墓地研究的作者使用了两个探测器模块，每个模块都有一堆密封在信封中的四张感光胶片以控制光线和湿度，并将它们放置在地下地窖中（曾经用于老化火腿）。曝光期结束后，第二天就会对乳液进行显影。为了进行比较，他们依赖于所有可进入的地下结构的3D 激光扫描空间模型。
mu 摄影术揭示了新的地下结构的证据（以大于预期数量的 子的形式），并为作者提供了足够的信息来估计该结构的大小和位置。该结构与矩形墓室一致，可能部分填充有岩石和沉积物。它的尺寸为6.5 x 11.5 英尺（2 x 3.5 米），结构与Ipogei dei Togati 和Ipogeo dei Melograni 类似。作者认为，该坟墓的历史可以追溯到公元前四世纪末/三世纪初，可能是一个富有的个人或家庭的坟墓。
本文参考内容：
DOI：科学报告，2023 年。10.1038/s41598-023-32626-0
通过muography 在尼亚波利斯地下希腊化时代墓地中发现隐藏的密室
https://arstechnica.com/science/2023/05/cosmic-rays-reveal-hidden-ancient-burial-chamber-underneath-naples/
