เวลามีใครเอ่ยถึงอียิปต์ ทุกคนจะนึกถึงมหาพีระมิด ซึ่งเป็น 1 ใน 7 สิ่งมหัศจรรย์ของโลกโบราณที่ยังคงสภาพอยู่จนทุกวันนี้ แม้จะถูกสร้างขึ้นตั้งแต่เมื่อ 4,500 ปีก่อน ในขณะที่ 6 ใน 7 ของสิ่งมหัศจรรย์อื่นได้พังทะลายไปนานแล้ว แต่พีระมิดอียิปต์ก็ยังยืนยงคงกระพัน จนทำให้ชาวอียิปต์มีคำพังเพยว่า “มนุษย์ทุกคนกลัวเวลา (ตาย) แต่เวลากลับกลัวพีระมิด”
พีระมิดที่ Giza ทั้งสามพีระมิดเป็นสถานที่ฝังพระศพขององค์ฟาโรห์ Khufu, Khafre และ Menkaure หรือที่หลายคนรู้จักพระนามในภาษากรีกว่า Cheops, Chephren และ Mycerinus ตามลำดับ สิ่งก่อสร้างนี้ได้ถูกสร้างขึ้นตั้งแต่เมื่อประมาณ 2,575 – 2,150 ปี ก่อนคริสตกาล
สำหรับสถานที่ฝังพระศพของฟาโรห์ Khufu นั้นเป็นมหาพีระมิดที่ได้ครองสถิติการเป็นสิ่งก่อสร้างที่สูงที่สุดในโลกเป็นเวลานานนับ 4,000 ปีจนกระทั่งถึงเวลาที่โลกเริ่มมีตึกระฟ้า และนับตั้งแต่เวลาที่สร้างเสร็จจนทุกวันนี้ ความลึกลับของพีระมิดเหล่านี้ก็ยังเป็นปริศนาให้คนทั้งโลกได้ขบคิด ไม่ว่าจะเป็นเรื่องของเทคโนโลยีที่ใช้ในการสร้าง จำนวนคน เหตุผล และระยะเวลาที่สร้าง ฯลฯ
การสำรวจทางกายภาพแสดงว่าพีระมิด Khufu ประกอบด้วยก้อนหินลูกบาศก์ขนาดใหญ่ มีปริมาตร 5 ล้านลูกบาศก์เมตร จำนวนประมาณ 2.3 ล้านก้อน ที่ถูกนำมาวางเรียงซ้อนกันเป็นชั้นๆ แม้ฐานล่างสุดของพีระมิดจะมิได้เป็นรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสอย่างสมบูรณ์แบบตามที่ Isaac Newton เข้าใจ แต่ความยาวของแต่ละด้านก็แตกต่างกันไม่มาก จากการวัดขนาดของมหาพีระมิดนี้ในปี 2015 แสดงให้เห็นว่า ด้านทั้ง 4 มีความยาวโดยเฉลี่ยประมาณ 230 เมตร และแตกต่างกันไม่เกิน 18.3 เซนติเมตร
ในส่วนของจำนวนคนที่ใช้ในการสร้างพีระมิดนั้น นักโบราณคดี ชื่อ Mark Lehner และ Zahi Hawass ได้เขียนในหนังสือ “Giza and the Pyramids” ซึ่งจัดพิมพ์โดยบริษัท Thames and Hudson ในปี 2017 ว่าการขุดพบสมบัติโบราณที่ซุกซ่อนอยู่ในพีระมิดต่างๆ ตลอดเวลา 200 ปีที่ผ่านมานี้ ทำให้โลกได้รู้โครงสร้างของห้องลึกลับที่แฝงอยู่ภายในพีระมิด ประเพณีการสร้าง ความเชื่อทางศาสนา และวัฒนธรรมของชาวอียิปต์โบราณจนสามารถให้ความเห็นโดยสรุปว่า มวลมหาประชาทาสชาวอียิปต์มิใช่ผู้สร้างพีระมิด ตามที่ Herodotus ผู้เป็นนักประวัติศาสตร์กรีกในสมัยพุทธกาลได้เคยกล่าวไว้ แต่เป็นผลงานที่เกิดจากการรวมพลังความศรัทธาของประชาชนคนอียิปต์มีต่อองค์ฟาโรห์ คือชาวบ้านทั่วไปจำนวนตั้งแต่ 20,000 – 30,000 คนมาทำงานร่วมกันเพื่อสร้างอารยธรรมอียิปต์ จนเป็นอารยธรรมที่ยิ่งใหญ่อารยธรรมหนึ่งของโลกโบราณ
นักโบราณคดีทั้งสองยังได้พบอีกว่า ใครใดก็ตามที่ยืนอยู่ใกล้ตัวสฟิงก์ ในช่วงเวลา summer solstice (ซึ่งเป็นเวลาที่แกนหมุนของโลกเอียงเข้าหาดวงอาทิตย์มากที่สุดที่ 23.44 องศา) เขาจะเห็นดวงอาทิตย์ตกดินที่ตำแหน่งระหว่างพีระมิด Khufu กับพีระมิด Khafre พอดี นั่นแสดงว่า สถาปนิกผู้ออกแบบสร้างพีระมิดได้ประสงค์จะให้พลังขององค์สุริยเทพ Ra ทรงดลบันดาลให้พระวิญญาณขององค์ฟาโรห์ที่ถูกฝังในพีระมิด ทรงคืนพระชนม์ชีพอีก เมื่อดวงอาทิตย์ปรากฏเหนือขอบฟ้าในเวลาเช้าของวันต่อมา
สำหรับประเด็นที่มาของหินที่ถูกนำมาใช้สร้างพีระมิด Khufu นั้น ทีมวิจัยของ Lehner และ Hawass ได้พบว่า หินส่วนใหญ่เป็นหินปูนสีขาวที่ผิวถูกขัด จนมีรูร่องจำนวนมากมาย และในระหว่างปี 2009 – 2014 ทั้งสองก็ได้พบหลักฐานเพิ่มเติมว่า ในขบวนพระศพขององค์ราชินี Khentkawes แห่งอาณาจักรอียิปต์ โบราณ ฝูงคนที่สร้างพีระมิดได้ขนก้อนหินขนาดมหึมาโดยใช้เรือล่องขึ้นตามลำน้ำไนล์ ซึ่งก็ตรงกับหลักฐานที่นักโบราณคดีชาวฝรั่งเศสชื่อ Pierre Tallet ได้พบในจารึกบนกระดาษ papyrus เมื่อปี 2011-2013 ขณะกำลังสำรวจท่าเรือที่เมือง Wadi el – Jarf บนฝั่งทะเลแดง ซึ่งข้อความในกระดาษแผ่นนั้นมีว่า กษัตริย์ผู้สร้างพีระมิดทรงมีพระนามว่า Merrer และพระองค์ทรงให้คนงานขนก้อนหินมาที่เมือง Giza โดยทางเรือจากเหมืองหินที่เมือง Turah ซึ่งตั้งอยู่ระหว่างเมือง Cairo กับเมือง Helwan เอกสารดังกล่าวนับเป็นเอกสารบันทึกประวัติของอียิปต์โบราณชิ้นสำคัญที่สุดที่พบในคริสต์ศตวรรษที่ 21
ในความพยายามจะเข้าใจอารยธรรมอียิปต์ เราต้องย้อนกลับไปในอดีตเมื่อครั้งที่ Napoleon Bonaparte ทรงกรีฑาทัพบุกอียิปต์ในปี 1798 พระองค์ทรงนำทหาร 36,000 คน เรือ 400 ลำ ปืนใหญ่ 2,000 กระบอก และปราชญ์ 151 คน ซึ่งมีทั้งนักดาราศาสตร์ นักโบราณคดี ศิลปิน และกวี ฯลฯ การทรงพิชิตสงครามเหนืออียิปต์ในครั้งนั้น มิใช่เพียงเปิดเส้นทางการค้าให้ฝรั่งเศส แต่เพื่อจะได้ศึกษาประวัติศาสตร์ของอียิปต์ด้วย
เพราะแผ่นหิน Rosetta ที่ทหารชื่อ Boussard ได้พบเมื่อเดือนสิงหาคม ปี 1799 ที่หมู่บ้าน Rosetta ซึ่งตั้งอยู่ใกล้เมือง Alexandria นับเป็นหลักฐานที่สำคัญมาก เพราะทำให้คนที่อ่านอักษรภาพ hieroglyph ภาษา demontic และภาษากรีกออก สามารถเข้าใจวัฒนธรรม และอารยธรรมของอียิปต์โบราณได้ นอกจากนี้กองทัพนักวิชาการในจักรพรรดิ Napoleon ก็ยังได้บุกเบิกการศึกษาวิทยาศาสตร์อีกหลายสาขาด้วย เช่น Gaspard Monge นับเป็นบุคคลแรกที่สามารถอธิบายปรากฏการณ์ภาพลวงตาในทะเลทรายได้ว่า เกิดจากการหักเหของแสงอาทิตย์ผ่านชั้นบรรยากาศเหนือโลกซึ่งมีความหนาแน่นไม่เท่ากัน แล้วแสงได้สะท้อนที่ผิวทรายกลับเข้าสู่ตา ด้าน Claude Louis Bertholet ซึ่งเป็นนักเคมีก็ได้ศึกษาปฏิกิริยาเคมีในทะเลสาบในอียิปต์จนพบว่า อัตราการเกิดปฏิกริยาขึ้นกับความดัน อุณหภูมิ และปริมาณแสง นอกเหนือจากสมบัติของสารดังที่ทุกคนรู้กันดีแล้ว ด้านนักชีววิทยาชื่อ Etienne Saint-Hilaire ก็ได้บันทึกของข้อมูลเกี่ยวกับพืช และสัตว์ต่างๆ ที่อาศัยในทะเลทรายตลอดเวลาที่เขาสำรวจอาณาจักรฟาโรห์อยู่เป็นเวลา 3 ปี
ในเวลาต่อมาการค้นพบที่สำคัญที่สุดในการศึกษาอารยธรรมอียิปต์ ได้เกิดขึ้นเมื่อวันที่ 4 พฤศจิกายน ค.ศ.1922 เมื่อ Howard Carter ได้พบสถานฝังพระศพของกษัตริย์ Tutankhamon ซึ่งมีพระราชสมบัติมากมายทั้งบัลลังก์ รถม้า พระแสงดาบ เพชรนิลจินดา ฯลฯ ในห้องลับที่หุบเขาแห่งกษัตริย์ (Valley of the Kings) จนทำให้คนทั้งโลกรู้จักองค์ฟาโรห์ Tutankhamon
หลังจากนั้นผู้คนก็ได้สนใจที่จะค้นหาห้องลับในมหาพีระมิด Khufu ที่มีความสูง 139 เมตรบ้าง และพบว่า มีสามห้อง คือ ห้อง Queen ห้อง Grand Gallery และห้อง King ซึ่งมีอุโมงค์แคบๆ ติดต่อถึงกัน เช่น จากห้อง Queen มีอุโมงค์ที่แคบจนคนคลานเข้าไปไม่ได้ นักโบราณคดีจึงต้องส่งหุ่นยนต์ไปสำรวจแทน แต่จวบจนวันนี้ก็ยังไม่พบห้องลับใดๆ เพิ่มเติม
ในความเป็นจริงพีระมิด Khufu ยังมีบริเวณภายในที่เป็นที่ว่างอีกหลายบริเวณ แต่นักโบราณคดีไม่สามารถเข้าไปสำรวจได้ จนกระทั่งเมื่อวันที่ 28 พฤศจิกายน ปี 2016 K. Morishima แห่งมหาวิทยาลัย Nagoya กับคณะได้พบบริเวณช่องว่างที่ยาว 30 เมตร และกว้าง 3.5 เซนติเมตร ภายในพีระมิด Khufu โดยใช้อนุภาค muon ถ่ายภาพภายในของตัวพีระมิด
เทคโนโลยีถ่ายภาพภายในของวัตถุด้วยมิวออน (muongraphy) เป็นเทคนิคเดียวกับที่แพทย์ใช้ในการถ่ายภาพกระดูกภายในร่างกายด้วยรังสีเอ็กซ์ เพราะ muon เป็นอนุภาคที่หินและอิฐซึ่งมีความหนาแน่นมากดูดกลืนได้ อีกทั้งสามารถทะลุผ่านอากาศได้อย่างสะดวกสบาย ดังนั้นถ้ามีการวางอุปกรณ์รับอนุภาค muon ณ ตำแหน่งต่างๆ และในแนวต่างๆ ปริมาณ muon ที่อุปกรณ์รับได้จะบอกให้นักวิทยาศาสตร์รู้ว่า ภายในพีระมิดมีห้องว่างอยู่ ณ ที่ใดบ้าง ไม่เพียงแต่ภายในของพีระมิดเท่านั้นที่จะต้องมีเครื่องรับ ที่บริเวณภายนอกพีระมิด ก็ต้องมีการรับจำนวนอนุภาค muon ในทิศต่างๆ ด้วย โดยใช้เครื่องตรวจรับ micromegas เพื่อให้รู้ทิศและปริมาณของ muon ก่อนเดินทางเข้าไปในพีระมิด แล้วตรวจสอบความสอดคล้องกับเครื่องรับที่อยู่ภายใน การวิเคราะห์ข้อมูลขนาดใหญ่ จึงทำให้ “เห็น” ช่องว่างที่ระดับ 50-70 เมตรเหนือพื้นดินซึ่งอยู่เหนือห้อง Grand Gallery แต่ทีมวิจัยก็ยังไม่ทราบสิ่งที่พบว่าเป็นห้องเดี่ยวหรือห้องชุด และไม่รู้ว่าเป็นห้องที่ตั้งอยู่ในแนวเอียง หรือในแนวราบ เพราะไม่เคยมีบันทึกใดๆ ในประวัติศาสตร์เกี่ยวกับช่องว่างนี้เลย
สำหรับประวัติความเป็นมาของอนุภาค muon นั้นมีดังนี้คือ ในปี 1936 หลังจากที่ Carl Anderson ได้พบอนุภาค positron อันเป็นปฏิอนุภาคของอิเล็กตรอนแล้ว อีกสี่ปีต่อมา เขาก็ได้พบอนุภาคชนิดใหม่อย่างไม่คาดฝัน ซึ่งเกิดจากรังสีคอสมิกจากอวกาศ และพบว่า แม้แต่ที่ระดับน้ำทะเล อนุภาคชนิดใหม่ก็ยังสามารถทะลุผ่านแผ่นตะกั่วหนาๆ ได้ เมื่อ Anderson ได้พบว่าอนุภาคใหม่มีประจุเท่ากับประจุของอิเล็กตรอนพอดี แต่มีความสามารถในการทะลุทะลวงได้ดีกว่า Anderson จึงเรียก อิเล็กตรอนที่ทุกคนรู้จักดีและอนุภาคที่พบใหม่ว่า อิเล็กตรอนแดง และอิเล็กตรอนเขียวตามลำดับ
หลังจากนั้น Anderson กับ Seth Neddermeyer ก็ได้พบอีกว่า อนุภาคใหม่มีสมบัติที่แตกต่างจากอิเล็กตรอนที่ทุกคนรู้จักดีค่อนข้างมาก จึงออกแถลงข่าวเมื่อวันที่ 12 พฤศจิกายน ค.ศ.1936 ว่า อนุภาคที่พบใหม่มีประจุลบเหมือนอิเล็กตรอน มีมวลประมาณ 207 เท่าของอิเล็กตรอน และแทบไม่มีอันตรกริยาใดๆ กับนิวเคลียสของอะตอม จึงสามารถทะลุผ่านสสารได้ดีกว่าอิเล็กตรอน Anderson ตั้งชื่ออนุภาคใหม่ว่า mesoton แต่ Robert Millikan (ผู้วัดประจุของอิเล็กตรอนได้เป็นคนแรก และเป็นผู้พิชิตรางวัลโนเบลฟิสิกส์ในปี 1923) คิดว่าชื่อที่เหมาะสมกว่าควรเป็น mesotron เพราะมันมีสมบัติคล้าย electron แต่มีมวลมากกว่า
ในเวลาต่อมาชื่อ mesotron ก็ถูกปรับเปลี่ยนใหม่เป็น meson เพื่อให้ตรงกับชื่อของอนุภาคที่ Hideki Yukawa ได้เคยเสนอไว้เมื่อปี 1935 ว่าเป็นอนุภาคที่โปรตอนและนิวตรอนใช้เป็นสื่อในอันตรกริยาอย่างแรง (strong interaction)
แต่ Anderson กลับคิดว่า อนุภาคที่เขาพบกับอนุภาคของ Yukawa มิได้เป็นอนุภาคชนิดเดียวกัน เพราะอนุภาคของเขาแทบไม่มีอันตรกริยาใดๆ กับนิวเคลียส แต่อนุภาคของ Yukawa มีบทบาทมากในอันตรกริยาระหว่างอนุภาคโปรตอนและนิวตรอน วันเวลาได้ล่วงเลยไปจนกระทั่งสงครามโลกครั้งที่ 2 ยุติ คือ ในปี 1947 เมื่อ Cecil Powell แห่งมหาวิทยาลัย Bristol ในอังกฤษพบอนุภาคที่ Yukawa ทำนาย จากการทดลองให้รังสีคอสมิกพุ่งชนกับนิวเคลียสของออกซิเจนและไนโตรเจนในอากาศ Powell ได้เรียกชื่ออนุภาคที่เขาพบว่า pi-meson และชื่อนี้ถูกย่อจนได้กลายเป็น pion ส่วนอนุภาคที่ Anderson พบได้ชื่อใหม่ว่า mu-meson หรือที่เรียกสั้นๆ ว่า muon ผลการพบอนุภาค pion กับ muon ทำให้ ทั้ง Anderson และ Powell ได้รับรางวัลโนเบลฟิสิกส์ประจำปี 1936 และ 1950 ตามลำดับ
การศึกษาธรรมชาติของ muon ในเวลาต่อมาทำให้รู้ว่า เวลาไม่เคลื่อนที่ muon จะสลายตัวให้อิเล็กตรอนกับ neutrino ชนิด electron (หรือ electron neutrino) แต่ถ้า muon มีความเร็วสูงมาก ชีวิตของมันจะยืนนานขึ้น (ตามทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ) ดังนั้นหลังจากที่ muon ถือกำเนิดในบริเวณชั้นบนของบรรยากาศโลกแล้ว muon ก็สามารถเดินทางลงมาได้ระยะทางไกลหลายกิโลเมตร จนถึงระดับน้ำทะเล ให้นักฟิสิกส์ตรวจจับได้
โดยสรุปในการเสาะหาห้องลับภายในพีระมิด Khufu เมื่อปี 2017 โดย Kunihiro Morishima กับคณะแห่งมหาวิทยาลัย Nagoya ในประเทศญี่ปุ่น คณะได้พบว่า มหาพีระมิดถูกสร้างโดยฟาโรห์ Khufu ซึ่งทรงครองราชย์ตั้งแต่ 2509-2483 ปีก่อนคริสตกาล โดยการทดลองใช้เทคโนโลยีถ่ายภาพภายในพีระมิดด้วยมิวออน ทำให้รู้ตำแหน่งของช่องว่างที่แฝงอยู่ในพีระมิดโดยไม่มีการทำลายชิ้นส่วนใดๆ ของพีระมิด และได้พบบริเวณที่ว่างขนาดใหญ่ที่ไม่เคยมีใครพบมาก่อนอยู่เหนือ Grand Gallery ซึ่งเคยพบตั้งแต่คริสต์ศตวรรษที่ 9 บริเวณว่างนี้มีชื่อว่า Scanpyramid Big Void โดยได้รับการยืนยันด้วยการใช้เครื่องตรวจรับเทคโนโลยีสามรูป แบบที่แตกต่างกัน คือแบบ scintillator hodoscope, gas detector ที่ติดตั้งอยู่นอกพีระมิด และการตรวจจับ muon ด้วยแผ่นฟิล์ม nuclear emulsion ภายในพีระมิด
แม้นักโบราณคดียังไม่มีข้อมูลมากเกี่ยวกับบริเวณว่างนี้ แต่ ณ วันนี้ โลกรู้แล้วว่าฟิสิกส์ของอนุภาคมิวออนสามารถช่วยให้เรารู้และเข้าใจประวัติศาสตร์ความเป็นมาของโบราณสถานได้
อ่านเพิ่มเติมจาก Secrets of the Great Pyramid โดย P. Tompkins จัดพิมพ์โดย Harper and Row, New York ปี 1971
เกี่ยวกับผู้เขียน สุทัศน์ ยกส้าน
ประวัติการทำงาน-ราชบัณฑิต สำนักวิทยาศาสตร์ สาขาฟิสิกส์และดาราศาสตร์ และ ศาสตราจารย์ ระดับ 11 ภาควิชาฟิสิกส์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ, นักวิทยาศาสตร์ดีเด่นและนักวิจัยดีเด่นแห่งชาติ สาขากายภาพและคณิตศาสตร์ ประวัติการศึกษา-ปริญญาตรีและโทจากมหาวิทยาลัยลอนดอน, ปริญญาเอกจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย
อ่านบทความ "โลกวิทยาการ" จาก "ศ.ดร.สุทัศน์ ยกส้าน" ได้ทุกวันศุกร์