Młodzi naukowcy z Płocka kontynuują projekt prześwietlania piramid mionami

Zgodnie z modelem matematycznym stworzonym przez siedmioosobową grupę płockich licealistów z akademickiej klasy o profilu fizyki i weryfikującym wcześniejsze naukowe ustalenia, w piramidzie Chefrena w Gizie, pochodzącej z ok. 2532 r. p.n.e., może znajdować się nieodkryta dotąd komora. Opracowana przez młodych naukowców metoda ma pozwolić na odnajdywanie takich pomieszczeń.

Projekt o nazwie „Pyramid Hunters” wygrał globalny konkurs Beamline For Schools 2016 Europejskiej Organizacji Badań Jądrowych CERN, działającego od 1954 r. pod Genewą (Szwajcaria) największego i najważniejszego na świecie ośrodka badawczego fizyki cząstek elementarnych. To właśnie tam uczniowie płockiej „Małachowianki” - bo tak nazywana jest ich szkoła, najstarsza w Polsce - zbierali we wrześniu tego roku dane doświadczalne do dalszych prac badawczych.

Przedstawiając PAP założenia i dotychczasowy przebieg projektu „Pyramid Hunters” dr hab. Janusz Kempa z Politechniki Warszawskiej, który opiekuje się i kieruje zespołem młodych badaczy, podkreślił, że opracowana przez nich metoda "to rodzaj tomografii mionowej”, pozwalającej na precyzyjne badanie wnętrza piramid i układu znajdujących się tam pomieszczeń, zwłaszcza tych nieznanych dotąd archeologom.

„Z górnych warstw atmosfery dochodzą do powierzchni Ziemi cząstki wytwarzane w oddziaływaniach jąder pierwotnego promieniowania kosmicznego z atomami gazów. Z rozpadu części tych cząstek powstają miony. To cząstki przenikliwe, które przechodzą przez wiele kilometrów atmosfery i wnikają głęboko w skały, także w egipskie piramidy, gdzie mogą być rejestrowane. Ten naturalny strumień mionów można wykorzystać do szukania nieodkrytych dotychczas komór znajdujących się wewnątrz piramid” – wyjaśnił dr Kempa.

Zaznaczył przy tym, iż realizacja projektu „Pyramid Hunters” wymaga pełnego zrozumienia procesów, jakie towarzyszą przechodzeniu mionów przez skały, stąd jednym z etapów badań była konieczność przeprowadzenia eksperymentów w CERN, dotyczących m.in. atenuacji, czyli pochłaniania mionów przechodzących przez wapienie.

„Przy budowie piramid w Egipcie wykorzystano skały wapienne z pobliskich kamieniołomów. CERN włożył wiele wysiłku, aby uzyskać próbkę tych skał. Ponieważ Egipcjanie nie są chętni do wysyłania czegokolwiek związanego z piramidami, skały do naszego eksperymentu sprowadzono z kamieniołomu we Francji. Mieliśmy do dyspozycji wapienie z tego samego okresu geologicznego. Własności tych skał zostaną przebadane w Politechnice we Lwowie. My wykonaliśmy w CERN pomiary atenuacji mionów przechodzących przez skały wapienne o różnych grubościach” – dodał dr Kempa.

Podkreślił, że pomiary w CERN „sprowadzały się do wyznaczenia liczby mionów padających na skały wapienne oraz liczby mionów, które z tych skał wychodzą”, a eksperyment ten był pierwszym, jaki w ogóle przeprowadzono dla tego rodzaju wapieni.

„Mamy materiał doświadczalny, który pozwoli nam na pełne i dokładne zrozumienie procesów strat energii mionów. Pozwoli nam to na wybranie takiego modelu teoretycznego, który opisze nasze wyniki, a model ten będzie dalej używany przez nas w pracach dotyczących piramid egipskich z Gizy. Ma to fundamentalne znaczenie dla całego projektu” – wyjaśnił dr Kempa.

Przyjęte przez płockich licealistów założenie badawcze podważa m.in. wcześniejsze ustalenia amerykańskiego fizyka i laureata Nagrody Nobla prof. Luisa Alvareza (1911-88), który w 1968 r. jako pierwszy w historii skanował mionową techniką radiograficzną piramidę Chefrena, a jego badania nie wykazały istnienia nieodkrytych tam jeszcze pomieszczeń.

„Odtworzymy teoretycznie wszystko, co dzieje się z mionami przy ich przejściu przez skały piramidy Chefrena. W dalszej części pracy zrobimy ponowną analizę danych Alvareza i zobaczymy, czy będziemy mieli prawo sugerować, gdzie są być może nieodkryte jeszcze komory w tej piramidzie” – zapowiedział dr Kempa, odnosząc się do planowanego, końcowego etapu prac badawczych.

Zespół młodych badaczy z płockiej „Małachowianki” chciałby przedstawić pierwsze wyniki projektu podczas planowanej na grudzień konferencji naukowej w Teksasie (USA). „Nie jest to pewne, bo nie mamy środków finansowych na pokrycie kosztów takiego wyjazdu. Czekamy na decyzję organizatorów kongresu” – zastrzegł dr Kempa. Jak zaznaczył, w planach jest też publikacja. „Planujemy obszerniejszą publikację o projekcie za mniej więcej pół roku w poważnym piśmie naukowym. Takie są ustalenia z CERN” – dodał dr Kempa.

Uczniowie płockiej „Małachowianki” zostali laureatami konkursu CERN wraz z rówieśnikami z Colchester Royal Grammar School w Wlk. Brytanii wiosną tego roku. Oba zespoły, realizujące odrębne, autorskie projekty dotyczące fizyki cząstek elementarnych, pokonały w naukowej rywalizacji 149 grup badawczych ze szkół średnich z 37 krajów. Nagrodą był pobyt w CERN związany z możliwością przeprowadzenia tam eksperymentów badawczych.

Liceum Ogólnokształcące im. Marszałka Stanisława Małachowskiego w Płocku to najstarsza szkoła w Polsce i jedna z najstarszych w Europie, istniejąca nieprzerwanie w tym samym miejscu od 1180 r. Obecną nazwę placówka otrzymała w 1921 r. W przeszłości jej wykładowcami byli m.in.: profesor retoryki św. Andrzej Bobola (ok. 1591-1657) - jeden z patronów Polski oraz Wojciech Szweykowski (1773-1838) - pierwszy rektor Uniwersytetu Warszawskiego.

W szkole uczyli się: nauczyciel dzieci Adama Mickiewicza - Hieronim Napoleon Bońkowski (1807-86), prezydent II RP i profesor Politechniki Lwowskiej Ignacy Mościcki (1867-1946), uczestnik bitwy o Anglię, dowódca polskiego skrzydła i słynnego Dywizjonu 303 płk Jan Zumbach (1915-86), podróżnik Tony Halik (1921-98), a także pierwszy premier III RP Tadeusz Mazowiecki (1927-2013). (PAP)

mb/ mrt/