Эта история началась две с половиной тысячи лет назад. Хотя мне удалось прикоснуться к нему только в прошлом году.
А в том, что произошло дальше, словно в пазле образовалось сразу множество линий.
И на стыке фундаментальной физики и не менее фундаментальной археологии родился весьма прикладной научный проект, которым просто нельзя не поделиться.
Это такое нестандартное «сделай сам».
В августе 2017 года, работая в пресс-службе НИТУ «МИСиС», я узнал о методике, которую назвал «Рентген для гор».
Наталья Геннадьевна Полухина, руководитель одной из трех научных групп в мире, занимающихся так называемой «мюонной радиографией», познакомила меня с ней от ведущего специалиста университета и профессора Физического института имени Лебедева.
Метод, с помощью которого удается «прозрачить» объекты километровых размеров, основан на регистрации мюонов — элементарных частиц, рождающихся в результате столкновения космических лучей с атмосферой Земли.
Этих частиц рождается настолько много, что каждую минуту на каждый квадратный метр земной поверхности падает 10 тысяч мюонов.
Если они встречают на своем пути какое-либо препятствие (здание, гору или просто почву), то, проходя через него, поток мюонов ослабевает. Скорость уменьшения потока зависит как от толщины препятствия, так и от плотности составляющего его вещества.
Например, максимальное расстояние перемещения по воде составляет около 8,5 км.
В земле – почти 2,5 км.
Однако можно заглянуть и во внутренности небольших (несколько метров) предметов.
И разрешение будет еще лучше.
Главное, чтобы только этот объект стоял на пути мюонов к датчику.
Как говорит сама Наталья Геннадьевна: У новой технологии есть и другие области применения.
«В горах можно оценить состояние кратера вулкана, реактора AЭS или ледника.
Вы можете найти новое природное подземное хранилище природного газа, поймать пожар, начавшийся в горе пустой породы задолго до того, как она сгорит изнутри, предсказать извержение вулкана или предотвратить катастрофические последствия провалов грунта в районах отработанных шахт или на городских улицах, например в Березниках (Пермский край).
И надо помнить, что от таких техногенных провалов страдают жители многих крупных населенных пунктов».
Как я уже сказал, в мире существует три таких группы.
Один в Италии, один в Японии, один в России.
Японская группа, кстати, недавно прославилась тем, что нашла потайную комнату в пирамиде Хеопса.
О чем скромно написали в Nature. Не знаю, чем занимаются итальянцы, но профессор Полухина курирует установку мюонных датчиков в рамках нового эксперимента SHiP (Поиск скрытых частиц) в ЦЕРНе.
— эксперимент, в котором НИТУ «МИСиС» участвует совместно с 40 ведущими университетами мира.
Однако наш разговор запомнился именно тем, что с помощью этой методики можно искать пустоты и даже определять расположение горных пород разной плотности.
Потому что при разнице в 5% они уже становятся видимыми.
Поэтому ученые искали место для модельного эксперимента.
Через пару месяцев, благодаря Российскому Союзу молодых учёных, мне, как главному редактору сайта по поиску финансирования (если интересно, смотрите профиль) для научных групп, посчастливилось прийти в Дагестанский государственный университет. .
А затем вместе с его представителями отправиться на экскурсию в Дербент. А на вершине города, в крепости Нарын-Кала, мы наткнулись на странный дырявый купол.
На вопрос: «Что этоЭ», мне рассказали загадочную историю.
Оказалось, что в этом месте под землей находился древний водоем.
Здание глубиной 12 метров датируется 300 годом нашей эры.
Лет двести-три назад он уже не использовался по прямому назначению, но до этого исправно снабжал крепость водой.
И все бы ничего, но водоем какой-то странный.
Все нормальные водоемы имеют квадратное сечение, параллельное земле (точнее, прямоугольное).
В крайнем случае, круглый.
А вот он крестообразный.
И этот крест расположен точно по сторонам света.
Более того, коридор продлен на юг.
А своды помещения таковы, что в сочетании с куполом все это изнутри выглядит совершенно христианским храмом.
А если это так, то это древнейший христианский храм на территории современной России.
Открытие века, можно сказать.
Ученые, открывшие такое чудо, говорят, что изначально храм был построен как надземный (о чем свидетельствуют следы замурованных входов), а арабы засыпали его землей после захвата Дербента (около 700 г.
н.
э.
).
Не все археологи согласились с такой интерпретацией.
Не буду приводить все аргументы сторон, их очень много.
Статьи, диссертации, конференции, превращение лучших друзей во врагов не привели к результату.
Из-за отсутствия документальных источников спор остался неразрешенным.
Но раскопать здание невозможно.
Во-первых, крепость Нарын-Кала является объектом культурного наследия ЮНЕСКО, и никакой волокиты там не будет. Во-вторых, непонятно, как поведут себя стены здания, столь долго находившиеся под воздействием воды, освободившись от земли.
Здесь сошлось все: крепость, гора, мюоны и НИТУ «МИСиС».
И когда дагестанские археологи услышали историю о мюонной радиографии, они сразу поняли, что решение их проблемы найдено.
Администрацию музея сразу начали готовить к тому, что на его территории будет проходить научный эксперимент. Между тем, вернувшись из Дагестана, я первым делом бросился к профессору Полухиной.
Рассказал ей об объекте.
Профессор сразу согласился посмотреть на него.
Изучив топографические карты, объединенная научная группа пришла к выводу, что рельеф позволяет сканировать здание и получить трехмерную картинку.
Пока ведется поиск финансирования для полномасштабного эксперимента, который потребует установки ряда датчиков за пределами храма и обеспечения их безопасности на несколько месяцев, НИТУ «МИСиС» предоставил ученым фотоэмульсию для датчиков для проведения предварительного эксперимента.
В феврале исследователи установили датчики в помещении, а в апреле сняли их и увезли на доработку.
Сейчас пластины оцифровываются, а данные расшифровываются.
Возможно, уже на этом этапе можно будет «увидеть» то, что находится там, за стенами.
Но, конечно, только эксперимент с внешними датчиками даст полноценную 3D картинку.
Так что следите за обновлениями – самое интересное еще впереди.
А пока небольшая фотоподборка от участников экспедиции о том, как они проводили эксперимент. 
Датчики пришлось загружать через боковое отверстие.
Вторая серия датчиков.
Детекторные пластины.
Датчик небольшой.
Пришлось обернуть пленкой, чтобы не заржавело — кругом была вода.
Сенсор большой.
Сотрудники МЧС помогли снять датчики.
Спасибо за фото Наталье Окатевой (ФИАН), Сергею Гнускову (НИТУ «МИСиС»), РоГМУ, Ричарду Лозину, Александру Головко и СМИ города Березники.
Теги: #Ненаука #Сделай сам или сделай сам #Будущее уже здесь #физика #эксперимент #разное #история #история #наука и технологии #археология #физика элементарных частиц #микроскопия
-
Ограничение Доступа К Репозиториям
19 Oct, 24
