Сюжеты - Наука и технологии

Израильтяне придумали, как смотреть сквозь землю

В Journal of Applied Physics появилась публикация о сенсационной разработке израильских ученых

Кампус Тель-Авивского университета

Кампус Тель-Авивского университета. Фото: Йоси Алони/Flash90

Каждый будний день «Сегодня» делится с читателями дайджестом самых интересных материалов израильской прессы, а потом подробно разбирает один из этих материалов — по выбору колумниста издания Марка Котлярского.

Израильские ученые разработали технологию, которая работает как рентген, проникая сквозь скрытые от взгляда поверхности планеты Земля

В понедельник, 29 сентября, Тель-Авивский университет (ТАУ) объявил, что его ученые совершили революционное открытие в области археологии.

Как сообщает интернет-газета The Times of Israel, речь идет о совершенно новой, уникальной технологии, позволяющей, словно рентгену, проникать сквозь толщу Земли, обнаруживая там скрытые полости или пустые пространства — своего рода «рентгеновское зрение» для археологов, исследующих подземное наследие предков.

«Понимаете, от египетских пирамид Египта до городов майя в Южной Америке — и, конечно, здесь, в нашей стране — древние жители создавали подземные пространства для водных систем, хранения сельхозпродукции и много чего другого, — поясняет профессор ТАУ Одед Липшиц с факультета археологии и культур Древнего Ближнего Востока.  — В археологии не существует надежного способа, позволяющего обнаружить такие полости — разве только полагаться на случай. Я могу копать глубоко в пещере и вдруг наткнуться на отверстие — вход в скрытый резервуар. Я могу начать его раскопки, как только найду, но до этого момента у меня нет ни малейшего понятия, что он существует».

Публикация по поводу нового метода, разработанного израильтянами, появилась в престижном научном издании Journal of Applied Physics под названием First Demonstration of Underground Muon Imaging at an Archaeological Site in Ancient Jerusalem («Первая демонстрация подземной визуализации мюонов на археологических раскопках в древнем Иерусалиме»).

Иными словами, это не просто теория, а практика, впервые примененная в археологическом районе Города Давида в Иерусалиме. Ученым удалось соединить физику и археологию, применив систему на мюонах — элементарных частицах, похожих на тяжелые электроны. Наделенные столь поэтическим названием, мюоны возникают в случае взаимодействия космических лучей с земной атмосферой.

По словам профессора ТАУ Эреза Эциона из Школы физики и астрономии, «мюоны достигают земли с постоянной и известной частотой. В отличие от электронов, которые задерживаются в первых сантиметрах почвы, мюоны теряют энергию медленно и могут проникать на глубины до 100 метров. Если мы разместим мюонные детекторы под землей и замерим окружающее пространство, мы сможем определить, где находятся пустоты — там, где потеря энергии минимальна».

Профессор Эцион поясняет, почему в данном случае уместно сравнение с рентгеном: «Вы направляете рентгеновский луч через тело, а на другом конце — камера, которая фиксирует изображение костей и суставов, так как они поглощают лучи сильнее, чем, например, жир или мышцы. В нашей технологии мюоны — это рентгеновский луч, детектор — это камера, а подземные структуры — это человеческое тело».

Новая система дает возможность археологам заранее знать, где именно им нужно копать, и выстраивать 3D-карты подземных объектов.Впервые методику опробовали в городе Давида в Иерусалиме, где сосуществуют археологические слои от эпохи Первого Храма / Железного века, 1200–586 гг. до н. э., и вплоть до римского и раннеисламского периодов. Детекторы, с одной стороны, подтвердили существование ранее известных археологам подземных систем, а с другой — выявили новые структуры, о которых никто не знал и даже не предполагал, что они там находятся.

Исследователи планируют довести детекторы до размеров компактных и сделать их настолько дешевыми, чтобы их можно было использовать на раскопках по всему миру.

Помимо ученых, в реализации проекта принимали активное участие сотрудники Управления древностей Израиля и оборонного концерна Rafael. Заинтересованность последнего понятно: такого рода системы могут, безусловно, сгодиться и в сфере безопасности — к примеру, с целью обнаружения подземных туннелей или укрытий.

Уже известен объект, где будет опробоваться новая система. Это Тель-Азека — археологический холм, расположенный в долине Эмек-Аяла, примерно в 26 км к юго-западу от Иерусалима, в Иудейских горах. Есть предположение, что здесь под землей существует огромный водный резервуар.

Как утверждают исследователи, сначала зону предполагаемого нахождения просканируют мюонной системой, а затем приступят к обычным раскопкам, чтобы сравнить полученные данные.