赤外線とミューオンでピラミッドの核心に迫る――国際科学ミッション「スキャンピラミッド」始動

エジプト考古省は、クフ王、カフラー王、そしてダハシュールの2基――計4つのピラミッドを対象とする特別な科学ミッション「スキャンピラミッド(Scan Pyramids)」に正式なゴーサインを出した。ギザからの中継リポートをお届けする。

2015年10月25日、カイロにて。スキャンピラミッド・チームの面々。この特別な科学ミッションは、古代エジプト時代に建造された4つのピラミッドを調査対象とする。

歴史的な記者会見の舞台裏

ピラミッド。2015年10月25日(日)の朝、伝説的なホテル「メナハウス」の豪華なサロンで行われた記者会見は、大規模なエジプト・国際共同プロジェクト「スキャンピラミッド」の幕開けを告げる場となった。そのコントラストは印象的だった。一方には巨大なクリスタルのシャンデリアや金箔を施した木製の壁装飾が飾る、やや古めかしい優雅さを残す伝説的ホテルの内装。そしてもう一方には、幅3メートル×高さ6メートルの大型スクリーンに映し出される未来的な映像群――3Dピラミッドのアニメーション、宇宙粒子の降り注ぐ様子、ドローンの飛行シーンなどだ。

壇上には、エジプト考古相マムドゥー・エルダマティ氏、観光相ヘシャム・ザーズー氏、カイロ大学のハニ・ヘラル教授、そしてプロジェクトの発案者であり実行者であるHIP研究所のメディ・タユビ氏が並んだ。さらに科学者として、ラヴァル大学(カナダ)のマチュー・クライン氏、日本のCEAに相当するKEK(高エネルギー加速器研究機構)の高崎史彦氏、名古屋大学の森島邦博氏、そしてIconem社のイヴ・ウベルマン氏が加わった。

第4王朝の4つの金字塔が対象に

冒頭の映像と発言から、このミッションがここ数十年で最も革新的な技術を駆使することが読み取れた。それは、宇宙から降り注ぐ「ミューオン」と赤外線の波を使って、ピラミッドの内部を探るというものだ。大臣によれば、調査対象は第4王朝(紀元前2561年~2450年)の傑作4基。すなわち、サッカラの南にあるダハシュール遺跡でスネフェル王(紀元前2575年~2551年)が築いた「屈折ピラミッド(南)」と「赤いピラミッド(北)」、そしてその息子と孫がカイロ近郊のギザ台地に建てた「クフ王のピラミッド」と「カフラー王のピラミッド」である。

これらは例外的な考古学的連鎖をなし、石の巨塔の建設方法や、その不可解な平面構造・構造上の異常について繰り返されてきた問いに、ついに答えをもたらす可能性を秘めている。

半世紀にわたる内部探査の歴史

スキャンピラミッドは、カイロ大学、カナダ・ケベックのラヴァル大学、日本の名古屋大学という3つの主要大学と、日本のCEAに相当するKEKを結集するプロジェクトだ。これは、新しい技術の光のもとで古王国時代の君主たちの葬祭記念碑を再研究したいという、50年にわたる強い願いの延長線上にある。

早くも1968年には、ノーベル賞受賞者でマンハッタン計画(核兵器開発)のメンバーでもあったアメリカのルイス・アルバレズが、ミューオンを使ってピラミッドの内部を「X線撮影」しようと試みた。結果は失敗に終わった。しかし、その後手法は改良され、科学的探査は続いてきた。ちょうど30年前には、EDF財団の資金によるクフ王のピラミッドでの微重力測定ミッションが、低密度領域を検出し、そのうちの一つは記念碑の全高にわたる螺旋状であることが判明した。続いて早稲田大学率いるレーダー探査ミッションが、王妃の間へと続く通路に平行する第二の回廊の存在を結論づけた。さらに2000年には、地中レーダー探査が同じ部屋の下に構造物の存在を浮かび上がらせた。

隠された真の埋葬室は存在するのか

本質はまだ隠されたままなのだろうか。10年以上にわたりエジプト考古学の絶対的な権威だったザヒ・ハワス氏は、かつてこう断言している。「クフ王の真の埋葬室は、今もピラミッドの内部に隠されていると私は確信している」(2004年、第9回国際エジプト学者会議の際の発言)。

しかし、これら古代の巨人はほぼ触れることのできない象徴的存在だ。当局の承認を得るためには、ミッションの発案者であり指揮者であるカイロ大学工学部と、フランスのHIP研究所(Heritage, Innovation, Preservation=遺産・革新・保存)――日本のNHK、ダッソー・システムズ財団、シュナイダー・エレクトリックなどの支援者から資金を得ている一般利益のための非営利組織――の多大な努力が必要だった。「私たちが説得できたのは、ミッションが非破壊技術のみを使用するからです」と、HIP研究所所長のメディ・タユビ氏は説明する。

3Dモデルはオープンデータで公開

11月初旬から始まる4つのミューオンおよび赤外線検出キャンペーンと並行して、HIPはIconem社に委託し、ドローンによるフォトグラメトリ(写真測量)キャンペーンを実施する。これにより、ギザ台地とダハシュール遺跡、そしてそこに立つ記念碑群を、前例のない精度で三次元的に再現できるようになる。これらのモデルはオープンデータとして一般公開される予定だ。

共有と技術移転こそが、スキャンピラミッドのキーワードである。現地レベルで専門家を育成することも目標の一つだ。日本チームの研究室は、ミューオンが捉えた画像の開発・解析に特化した施設として、すでにカイロに設置されている。

公式には、近年提唱されてきた様々な理論、特に記念碑の建築方法に関する諸説を検証することは掲げられていない。カイロ大学工学部のためにミッションを統括する元研究担当大臣のハニ・ヘラル教授は極めて明快だ。「私たちは考古学者ではなくエンジニアです。私たちの目的は、技術を使って結果を得ることです。それをどう解釈するかは、エジプト学者の仕事です」

マムドゥー・エルダマティ考古相は、2016年をエジプトにおける「ピラミッドの年」とすると発表した。

技術解説①:赤外線サーモグラフィ(短期ミッション)

10日間にわたり、スペシャリストのジャン=クロード・バレ氏(LedLiquid社)は太陽の動きに合わせてピラミッドの周囲を回りながら、赤外線カメラを手に熱マップを作成する。すべての物質と同様に、これらの巨塔を構成する石もまた、その温度に応じてエネルギーを放射し、赤外線を放出するからだ。デジタルモデルの助けを借りて、カメラはこれらの波を捉えて測定し、非常に寒い状態を青、非常に暑い状態を赤とするカラー画像を生成する。

「ピラミッド表面の冷たい領域が検出されれば、それは空気の流れ、つまりすぐ下に空洞、部屋、あるいは回廊が存在することを示唆します」とジャン=クロード・バレ氏は説明する。彼のプログラムはこうだ。夜の間に最大限のエネルギーを放出して冷え切った状態になる日の出の約30分前に、記念碑の4面の画像を撮影する。この基準点となる「ポイント0」から出発し、正午と夕方にも同じ操作を繰り返す。

技術解説②:変調サーモグラフィ(長期ミッション)

ラヴァル大学のチームがピラミッドの温度を測るのは、ジャン=クロード・バレ氏のように日々ではなく、年単位だ! ここでも赤外線の測定が行われるが、重要なのは、太陽によって加熱された後、熱が建物内部から戻ってくるまでにかかる時間である。ここでも表面温度の推移を熱画像として記録するのが狙いだが、ケベックのチームが実装する技術は、加熱源(ここでは太陽)の周期的な変調の繰り返しに基づいている。周期加熱の変化が遅いほど、生成された熱波は物質の深くまで浸透する。したがって、季節による温度変化は、ピラミッドの核心部を探るのに理想的なのだ。

「うまくいけば、これらの変化によって生成された熱波は記念碑の中を非常にゆっくりと伝播するはずです。石積みが無秩序に厚い場所では消滅します。しかし、岩石と空気の界面に遭遇すると、反射して跳ね返り、表面に戻ってきます」とザビエ・マルダグ教授は説明する。この「戻り」現象によって、石積みの中に空洞が存在すると推測できるのだ。「回収される信号は非常に弱い。だからこそ、他のランダムな信号と区別して確実に捕捉できるよう、測定を重ねなければなりません」とマルダグ教授は締めくくる。理想的なサイクルは2年間だという。

技術解説③:ミューオン放射線撮影

ミューオンとは、地球大気の上層から降り注ぎ、毎分約10,000個/m²という一定の割合で地球を叩き続ける素粒子のことだ。人体を透過して骨格を可視化するX線のように、この「重い電子」のような粒子は非常に厚い岩盤をも貫通することができる。ミューオン放射線撮影は現在、火山の観測において頻繁に利用されており、特に名古屋大学の研究チームが知られる。

より最近では、KEKが化学乳剤とは異なり核放射線に耐性のある電子式シンチレータに基づく検出手法を開発し、福島第一原子力発電所の原子炉内部の走査に用いた。ピラミッドの場合、密度と構造の異常に基づいて選ばれた場所に建物内部へ設置された検出器が、ミューオンが問題なく通過した「空虚な領域」と、一部のミューオンが吸収または偏向された「より高密度の領域」を識別することを可能にする。十分なコントラストを持つ読み取り可能な画像を生成するには、おそらく数か月分のデータが必要だろう。