こんにちは。
今回はミューオン(muon)透視にフォーカスしてみました。
ミューオンはミュー(μ)粒子とも言います。
物理学などの自然科学に詳しい方でもないとミューオン透視とは何？って方がほとんどではないでしょうか？
管理人も最近知ったばかりであることをここで告白しておきます。
ちなみに、わたしの専門分野は地質学です。
宇宙も多少入っていますが。
こんなことはひとまずどうでもいいですね。（笑）
ところで、あなたは歴史的な建造物に興味はありますか？
私はお城や神社などを見て回るたびに、機械もない大昔に、一体どうやってこのような大きな建築物を建てたのか、いつも不思議でなりません。
管理人は熊本市在住なので熊本城の近くを車でよく通るのでそう思うことが多いんです。
お城の石垣一つとってみても、大人が何人がかりで運べばいいのかわからないような重さでしょうし、更にそれをきれいに積み上げています。
石垣に大きな隙間はなくきちんとしているところがすごいです。
考えれば考えるほど不思議に思えてきます。
世界で考えてみると、エジプトの大ピラミッド(The Great Pyramid)などは、まさに不思議な建造物の代表ではないでしょうか？
考古学最大の謎と言われているくらいですからね。
いまだに永遠の謎なんてことになっています。
建設に関してはこれまでいろんな説が出ています。
技術的にあまりにもすごいので、中には宇宙人が建造したなんて説もあるくらいです。
そして、まだ発見されていない「黄金の間」が隠されているのではないかとか・・・。
一つの石の重さの平均が2.5トンもあり、その石が230万個～260万個も使われているというから驚きです。
現代の技術をもってしても、工期5年！建設費の総額が1200億円以上するとのこと・・・。
現代の機械力をもって5年かかるものを人力だけで作ると思うと、スケールの大きさに戸惑いを隠せないですね。
また、ピラミッドにはまだ多くの謎が残っているのも事実です。
今回は、その謎多きピラミッドの内部を、現代の技術で透過して研究しようというミューオン透視の取り組みについて解説していきたいと思います。
そんなわけで今回は、ミューオン透視とは一体何なのか？そして、装置によるピラミッドの調査結果やミュオグラフィも解説します。
ミューオン透視とは？
ミューオンは原子の材料とも呼べる素粒子のひとつで、透過力が強く、厚い岩盤をも通り抜けることができるため、巨大な「レントゲン」のように利用されています。
物理学的に数式をここに書いたりしてもほとんどの方には意味不明となると思うのでわかりやすく簡単に説明しますね。
ミューオン透視とは、地球に宇宙線として空から降り注いでいる素粒子ミューオンを使ってレントゲンのように巨大な構造物などを透視する新技術なんです。
ＮＨＫは名古屋大学や高エネルギー加速器研究機構とともに考古学調査で利用可能なミューオン透視を開発する共同研究を立ち上げたんです。
そして、研究者の方々がエジプトのピラミッドでの透視実験をされているんです。
ロマンがありますよね～。
ロマンティックがとまらない管理人です。（笑）
日本の科学者・研究者の方々に非常に期待しています。
考古学最大の謎に迫る調査結果の最新情報が気になるところです。
そういえば、エジプトのピラミッドって今から約4500年に建設されたらしいんですよね。
話を元に戻しますが、ミューオンの透過性は非常に高いですが、物質の密度が高いところ、厚いところは少量の素粒子しか通り抜けられません。
そういった性質もあります。
その反対に密度が低かったり、空洞だったりすると多量の素粒子が通り抜けます。
そういったことから、素粒子「ミューオン」を計測することによって、内部の建造物の密度がわかり、レントゲンのように透視可能となるんです。
これがミューオン透視です。
装置をリサーチ！
ミューオン観測装置はもちろん一般に市販されてはいないのですが、部品代として計算すると、安いもので500万円程度、最新鋭のもので5000万円程度といわれています。
また、東京大学とハンガリー科学アカデミーによって、重量や価格を従来の10分の1に低減した装置も開発されたと発表されています。
装置の検出器の心臓部を従来のプラスチックからガスに変えたりすることで実現できたそうです。
これが普及してくれれば、インフラ整備時の点検やテロ対策などにも応用していけると思います。
価格は1台10万円程度で開発出来るように目指しているようです。
早く装置が低価格になって一般的に普及するといいですね。
そうなったら、いろいろと応用する場面や方法が出てくると思います。
ピラミッドの調査結果
ピラミッドの調査結果にいく前に、なぜミューオン透視を用いたのでしょう？
透視をするだけならＸ線でよかったのでは？
管理人のような科学や物理学に関しての素人は考えてしまいます。
しかし、そんな誰でも考えつきそうな単純なことは先人たちがすでに試みているんです。
理由は単純で明快！
X線では不可能だったからにほかなりません。
X線は何でも透視できるものではなく、その透視能力はおおよそ人体のサイズ程度です。
なので人体を透視するためには、最適の方法なのですが、ピラミッドのような大きな建造物を透視することには、透視能力が足りず、対応できないのである。
そこで研究者達が目をつけたのがミューオン透視なのです。
今回ピラミッド透視計画の中核を担うのはNHKと名古屋大学の共同チームです。
ピラミッドの北側斜面に他の部分より温度が５、６度高い場所があり、今回はそこにミューオン観測装置を設置して内部を透視しました。
もし空間が存在するとすれば、フィルムに降り注ぐ素粒子ミューオンの数が増加するのが観測できます。
共同チームは3カ月もの長期にわたって観測を続けました。
何が写っていたか気になりますが、それはエジプトの考古学者も同じこと。
考古学者は、エジプト最大のピラミッドであるクフ王のピラミッドは巨大すぎてこれまで調査出来なかったのです。
クフ王自身に関するデータも少ないので謎なんです。
考古学者たちが求めるのは財宝の中の情報です。
理由は、当時の社会のことがわかるからです。
実際に素粒子が降り注いだフィルムを解析した結果、研究者たちは、これは変とか何かありそうだと声をあげたそうです。
どういうことかというと、未知の空間が浮かび上がってきたんです。
研究者によると、高さ1メートル、2メートルの空間と考えるのが自然なのだそうです。
研究者の方も、未知のものを探して実際に見つかった時は驚いたそうです。
では、この空間は何なのでしょうか？
手がかりは北側斜面にあるようです。
ここだけは石が斜めに組まれているそうで、切妻屋根と呼んでいるピラミッドの石の重さを分散させる建築技術だそうです。
今回発見された空間は、それに守られた重要通路の可能性が考えられるのだとか。
通路は上向き、下向き、並行など、様々な可能性があるといいます。
今の段階ではここまでしかわかっていないのですが、さらに奥のミューオン透視もすすめられているので、今後の研究結果の発表に要注目です！
そのうちに透視調査の最新状況をNHKが放送で伝えてくれることでしょう。
今現在はロマンを持ってわれわれ一般人は待ってるしかないですね。
ミュオグラフィについて
ミュオグラフィは人工の放射線を用いるX線レントゲン写真撮影とは異なり、46億年前の地球誕生時から変わらず宇宙から降り注いでいる素粒子を利用したものです。
ミュオグラフィには2種類あって、
・透過法・・・物体にぶつかって減衰する
・散乱法・・・物体にぶつかって散乱する
という性質が利用され、ボールにたとえるなら、透過法は何かにぶつかってスピードが落ちる様子、ボールの進む角度の違いを利用したのが散乱法です。
この方法を用いると、何にぶつかったかまで特定できるというから驚きです。
病院のレントゲンや空港のＸ線検査のように穴を開けずに中身を知ることができ、しかも広い範囲を調査できるため、アメリカではトラックの荷物に不審物がないかをチェックするのに利用されているそうです。
日本では2007年に浅間山の内部の活動状況が画像化され、マグマの位置から密度までを知ることができています。
また、ミュオグラフィが使われた研究では、2006年に初実証されて以来、世界中の火山で「山内部に潜むマグマの形成を視覚的にとらえる」ことや、2013年6月に噴火した薩摩硫黄島のマグマの動きを、動画として初めて捉えることに成功してしています。
噴火活動の活発な桜島ではミュオグラフィをつかって、一年間火山透視を試みています。
このように宇宙から降り注ぐ素粒子が、今まで不可能であった研究以外にも、犯罪防止や災害の予知に利用されているのですね。
今後のさらなるいろんな応用にも期待したいところです。
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