Cette Chose Nous Révèle le Monde Intérieur des Pyramides

Les rayons X sont un type de rayonnement invisible, capable de traverser nos corps ainsi que les objets solides. Ils sont cruciaux dans le domaine médical, car ils permettent aux médecins de voir à l’intérieur de notre organisme sans avoir à y pratiquer d’intervention chirurgicale. Voyons maintenant comment fonctionnent ces fameux rayons X ! Ces derniers consistent en une sorte de rayonnement électromagnétique, tout comme la lumière ou les ondes radio. Cependant, leur niveau d’énergie est bien plus élevé que celui des ondes lumineuses, ce qui leur permet de traverser des objets au travers desquels la lumière ne pourrait jamais passer. Imagine que tu disposes d’une puissante lampe de poche. Si tu t’en sers pour éclairer à travers un mur, la lumière ne passera pas, car le mur est trop épais. Mais les rayons X ont suffisamment d’énergie pour traverser les murs et même notre corps !

La découverte des rayons X s’est produite accidentellement à la fin du XIXe siècle. Un scientifique expérimentait alors avec les rayons cathodiques, qui sont un type de rayonnement distinct. Pendant qu’il travaillait dans son laboratoire, il a remarqué qu’un écran fluorescent situé à proximité commençait à briller, et ce alors qu’il n’était pas directement exposé aux rayons cathodiques. Il s’est aperçu que quelque chose d’invisible était à l’origine de cette fluorescence, et il a résolu de nommer cette chose “rayon X”, car “X” est le symbole mathématique de l’inconnu. Il a poursuivi ses expériences avec de tels rayons et a découvert qu’ils étaient capables de traverser de nombreux objets, comme la chair et les os, mais pas des matériaux plus denses comme le métal. Il a également découvert que les rayons X pouvaient créer des images sur des plaques photographiques, tout comme un appareil photo saisit des clichés sur une pellicule.

La façon dont tout cela fonctionne est proprement fascinante. Imagine que tu te trouves devant une lumière vive et que tu tiennes ta main devant ton visage. Ta main bloque la lumière et tu ne peux pas voir au travers. Mais si tu places une feuille de papier de soie devant ta main, une partie de la lumière passera et tu pourras distinguer le contour de ta main. Les radiographies fonctionnent de la même manière. Lorsqu’un médecin veut prendre une radiographie d’une partie de ton corps, il te demande de te tenir debout ou de t’allonger à côté d’un appareil. Cet appareil est équipé d’une plaque spéciale qui peut capturer l’image radio. Supposons que le médecin veuille examiner plus en détail ton bras. Il placera la plaque radiographique d’un côté de ton bras et l’appareil de l’autre côté.

Ensuite, l’appareil émet une rafale contrôlée de rayons X qui traversent ton bras. Tu te souviens que le papier de soie laisse passer un peu de lumière ? Eh bien, dans ce cas-ci, certains de ces rayons traverseront ton bras, tandis que d’autres seront absorbés ou bloqués par les parties plus denses de ton corps, comme les os. La plaque capture les rayons X qui traversent ton bras et génère une image. Cette image montre clairement les os et les autres structures à l’intérieur de ton corps, ce qui permet au médecin de voir s’il existe des problèmes ou des blessures internes.

Tu te demandes peut-être pourquoi les rayons X peuvent traverser certaines choses et pas d’autres. Cela tient à la densité et à la composition des objets. Les matériaux plus denses, comme les os, absorbent plus de rayons X et apparaissent donc en blanc sur l’image. Ainsi, lorsque tu regardes le résultat, tu verras tes os comme des formes blanches. D’autres tissus, comme les muscles et les organes, sont moins denses et laissent passer une partie des rayons, ils apparaissent donc comme des ombres grises.

Et si on te disait qu’il existe une toute nouvelle façon de voir l’intérieur des objets, sans utiliser de rayons X ? On ne parle pas là de pouvoirs magiques... Installe-toi confortablement pendant qu’on t’explique ce qu’est la tomographie muonique. Cette technique scientifique fascinante nous permet de “voir” à l’intérieur des objets et même sous la surface de la Terre grâce à un type spécifique de particules appelées “muons”. Ces particules élémentaires sont très similaires aux électrons, mais elles sont beaucoup plus lourdes. Elles sont créées en altitude dans l’atmosphère terrestre lorsque les rayons cosmiques, qui sont des particules provenant de l’espace, entrent en collision avec les molécules d’air.

Les muons ont la particularité de pouvoir traverser différents matériaux. Ils sont capables de traverser la roche, le sol et même les bâtiments ! Des scientifiques ont pris conscience de ce potentiel dans les années 1950, lorsqu’ils étudiaient les rayons cosmiques et qu’ils ont remarqué que certaines de ces particules pouvaient traverser des matériaux épais. Les premières expériences en muographie ont eu lieu dans les années soixante. Les spécialistes ont découvert que les muons pouvaient être détectés à l’aide d’appareils spéciaux : les détecteurs de muons. Ceux-ci sont généralement placés sous terre, ou dans des laboratoires spécialement conçus pour les protéger des autres particules et du rayonnement ambiant.

Voyons maintenant comment fonctionne la tomographie muonique. Imagine que tu aies un objet de grande taille, comme une pyramide, une montagne ou même une statue ancienne, et que tu souhaites voir ce qu’elle contient sans l’endommager. Tout d’abord, des détecteurs sont placés autour de l’objet ou dans la zone que tu souhaites examiner. Ces détecteurs sont sensibles aux muons et peuvent suivre leur trajectoire. Lorsqu’une particule traverse un détecteur, elle laisse une trace, comme des empreintes de pas dans le sable. En recueillant les données de plusieurs détecteurs, les scientifiques peuvent reconstituer ces trajectoires.

C’est là que les choses deviennent vraiment intéressantes. L’atmosphère terrestre agit comme un filtre naturel pour les muons. Il s’avère que plus un objet est massif, plus il bloque ces particules. Ainsi, si tu as un objet large et dense, comme une montagne, moins de muons le traverseront en comparaison d’un objet plus petit et moins dense, comme une boîte vide. Cette différence dans le nombre de particules qui atteignent les détecteurs peut nous donner des indices sur ce qui se trouve à l’intérieur des objets. Les scientifiques utilisent des algorithmes informatiques et des calculs mathématiques pour analyser ces données et générer une imagerie. Ces images figurent la répartition de la densité de l’objet étudié. C’est comme si l’on créait une carte qui montre où se trouvent les zones les plus denses et où il y a des vides à l’intérieur d’un objet.

Le concept de muographie est comparable à l’observation des ombres pour comprendre la forme et la taille d’un objet. Imagine à nouveau que tu te tiennes devant une lumière vive et que tu la places entre la source lumineuse et un mur. Tu verras l’ombre de ta main sur le mur. En te basant sur la forme et la taille de l’ombre, tu peux te faire une idée de l’aspect de ta main, même si tu ne peux pas la voir directement. Cette technique a déjà servi à étudier divers objets et structures. Par exemple, les scientifiques l’ont utilisée pour explorer l’intérieur des volcans et des pyramides, et même pour étudier la structure des montagnes et de la croûte terrestre.

Grâce à cette technique étonnante, les scientifiques ont décelé de nouvelles informations sur la Pyramide de Khéops. Ils ont ainsi découvert quelque chose qui avait échappé aux pilleurs de tombes pendant des siècles : une chambre cachée ! Et devine comment ils l’ont baptisée ? Le “grand vide” ! Et oui, ce n’est clairement pas le nom le plus inspiré... On a eu recours à trois techniques différentes de détection des muons pour être certain qu’il se trouvait bien un grand vide mystérieux à l’intérieur de la plus grande des pyramides.

Dès que la nouvelle de cette découverte stupéfiante s’est répandue, les chercheurs égyptiens n’ont pas pu résister à l’envie d’en apprendre davantage. Ils ont donc fait venir une caméra endoscopique pour confirmer l’existence de cette chambre oubliée. Il a suffi d’insérer une caméra dans l’un des interstices situés sous l’entrée, et voilà le travail ! Elle a révélé un couloir qui présentait un plafond à chevrons. On peut donc se permettre d’imaginer que les anciens Égyptiens s’en servait comme d’une discothèque... Une autre équipe de chercheurs a décidé de scanner à nouveau cette cavité. Selon eux, la Pyramide de Khéops aurait été une pionnière dans le domaine des pyramides. Elle utilisait une technique dite du Chevron pour recouvrir les structures internes et les empêcher de s’effondrer.

Pourquoi les anciens Égyptiens ont-ils construit ce couloir et le grand vide auquel il mène ? Une théorie suggère que ce couloir aurait été construit pour soulager la pression à l’intérieur de la pyramide. Selon une autre théorie, ce vide pourrait être un sous-produit du processus de construction de la pyramide. Il aurait pu s’agir d’une rampe interne, utilisée pour mettre en place les blocs de pierre du sommet, puis laissée sur place ou remplie de gravats en vrac. Selon d’autres explorateurs enthousiastes, il se pourrait qu’une autre chambre funéraire attende encore d’être découverte. Ces derniers estiment que l’érection d’une pyramide ne s’est jamais faite sans une part de hasard : au fur et à mesure que les bâtisseurs travaillaient, ils se seraient rendu compte que certaines chambres ne pourraient jamais supporter le poids d’un majestueux sarcophage. Ils ont donc procédé à quelques ajustements de dernière minute, traçant de nouveaux plans au fur et à mesure.