便携式“宇宙射线”设备可加快考古探测
作者: aeks | 发布时间: 2025-10-11 04:42 | 更新时间: 2025-10-11 04:42
科学家们最近开发出一种全新的方式来生成缪子束，而不再依赖传统庞大且昂贵的质子加速器。缪子是一种亚原子粒子，通常由宇宙射线与地球高层大气中的粒子碰撞后自然产生。由于它们具有很强的穿透能力，科学家可以利用缪子进行‘缪子成像’（muography），用来探测那些常规手段难以进入的空间。例如，这项技术曾帮助研究人员在埃及吉萨大金字塔中发现了一个隐藏的密室，也能够用于观察火山内部的岩浆房结构，从而提升对火山活动的预测能力。
过去，要人工产生大量缪子只能依靠大型粒子加速器，这类设备不仅体积庞大、成本高昂，而且操作复杂，限制了缪子技术的广泛应用。现在，美国伯克利实验室的研究团队利用激光等离子体加速技术，在小型装置中成功产生了缪子束。这种新型‘激光驱动缪子源’使用高功率激光轰击气体靶，产生高能电子，再通过一系列物理过程生成缪子。整个系统比传统加速器小得多，未来有望实现便携化和低成本运行。
这项突破为缪子技术走向实际应用打开了大门。比如在考古领域，便携式缪子设备可被运送到遗址现场，非破坏性地扫描古墓或古代建筑内部结构；在地质监测方面，可在火山周围部署多个小型缪子探测器，实时监控地下岩浆运动；此外，它还有望应用于核设施安全检测、城市地下空间探测等领域。虽然目前该技术还处于早期阶段，产生的缪子数量有限，但研究人员认为，随着激光技术和加速机制的进一步优化，未来几年内性能将大幅提升。这一进展标志着粒子物理从大型实验室走向更广泛社会应用的重要一步。