Lunes, 22 Agosto 2005 16:49


El propósito que tuvieron los teotihuacanos para construir su más grande monumento es un enigma que ha inspirado numerosos estudios, incluyendo varias excavaciones. Estas han reforzado la hipótesis de que, a diferencia de la vecina Pirámide de la Luna, la del Sol fue concebida sin edificaciones intermedias. La falta de una estructura interna ha dejado a los arqueólogos sin pistas para guiar futuros trabajos de excavación. Una situación similar se presentó en una de las tres famosas pirámides egipcias de Giza, en donde se sospechaba que Kefrén podía contener varias cámaras mortuorias, además de la ya conocida cámara de Belzoni, ubicada en la base y muy cerca de su eje de simetría. Fue así como hace 40 años el físico norteamericano Luis Alvarez, Premio Nobel e investigador de la Universidad de Berkeley, instaló ahí un detector de “muones” para sacar una especie de radiografía de la Pirámide de Kefrén.

La Pirámide del Sol también tiene un túnel que corre ocho metros por debajo de su base y termina cerca de su eje de simetría. Este hecho ha sido aprovechado por un grupo de investigadores de la UNAM para realizar ahí un experimento similar al de Luis Alvarez en Egipto. El equipo de la UNAM incluye estudiantes y también investigadores del Instituto de Investigaciones Antropológicas y del Instituto de Física, como L. Manzanilla, R. Alfaro, E. Belmont-Moreno, V. Grabski, A. Martínez, M. Moreno, A. Sandoval y quien esto escribe. Los muones son partículas similares a los electrones, pero más pesadas e inestables. Su vida media es de apenas una millonésima de segundo y los que nos interesan aquí, denominados “muones atmosféricos”, son producto de la interacción de una radiación conocida como rayos cósmicos, con la atmósfera terrestre. La penetrabilidad de esos muones es tal, que una fracción de su flujo es detectable aún a kilómetros bajo tierra.

Por tratarse de partículas con carga eléctrica, la atenuación de su flujo está relacionada con la cantidad de materia atravesada, efecto que fue primero utilizado por un señor apellidado Georg para medir el espesor de la capa de la nieve que cubre en invierno a montañas en Australia, instalando en verano detectores de muones. Desde entonces, los muones atmosféricos han sido utilizados en diversas aplicaciones prácticas como la minería y la vulcanología, siendo el experimento de Alvarez en Giza el único antecedente conocido de aplicación a la arqueología.

Los rayos cósmicos son partículas de alta energía producidas por las estrellas, que bombardean la Tierra continuamente. Se trata de productos de las reacciones nucleares producidas principalmente al final de la vida de algunas estrellas, al formarse las supernovas. En la superficie terrestre nos protegen de estas radiaciones ionizantes dos escudos naturales: la atmósfera y el campo geomagnético. Su efecto protector combinado hace que sólo una fracción llegue a la superficie terrestre, que resulta ser mínima en la región ecuatorial donde el campo magnético ejerce su mayor capacidad de desviación. Las partículas que produce el Sol no son dominantes, comparadas con las provenientes del resto de las estrellas, que no vencen nuestros escudos protectores. Los rayos cósmicos que nos conciernen aquí son de origen extra solar.

La técnica de localización de cavidades por atenuación de muones se basa en que estas partículas van perdiendo energía al cruzar un material, de modo que los muones más lentos no logran pasar. Esto permite establecer una relación entre el flujo residual de muones y el espesor de materia atravesado. Así, cuando las medidas de flujo son comparadas con el resultado de una simulación en que se supone que el volumen investigado tiene una densidad uniforme, si en alguna dirección se detectan más muones de los simulados en una densidad uniforme, es indicio de que en esa dirección hay menos materia, pudiendo revelar la existencia de un hueco.

El arreglo experimental que se utilizará en la Pirámide del Sol, es simple y de bajo costo. Para determinar la trayectoria de los muones se utiliza un tipo de detectores denominados “cámaras multialámbricas”. El interior de estas cámaras recuerda al de un piano, por su conjunto de cuerdas paralelas, sólo que aquí se trata de alambres más delgados que un cabello humano. La ionización que causa un muón al pasar cerca de uno de ellos es transformada en un pulso eléctrico que permite determinar por dónde pasó la partícula. Previamente, los muones son identificados con un detector conocido como “centellador”, que en nuestro caso son placas de un plástico que emite una luz cuando pasa un muón.

Identificar a muones quiere decir discernirlos de la radiación ambiental producto del decaimiento de núcleos radioactivos que hay en la naturaleza. El flujo de muones es mayor a la altura de Teotihuacan que en Giza, que está a nivel del mar, y la menor altura de la Pirámide del Sol (mitad de la de Kefrén) implica menos atenuación. La sensibilidad esperada en el experimento mexicano es mejor que en el caso egipcio, porque una cavidad de una misma dimensión representa una fracción mayor de la altura total, en un caso que en otro. Otra ventaja es que la Pirámide del Sol tiene túneles internos que sirven como estructuras de calibración. El experimento mexicano presenta otros retos.

La forma externa de la Pirámide del Sol es más compleja, y difícil de simular, que la de Kefrén. La densidad interna también tiene asociada una mayor incertidumbre que en el caso egipcio, donde el material de construcción es mejor conocido y posiblemente está distribuido de manera más uniforme. Tomando en cuenta las consideraciones anteriores, estimamos que el experimento de la Pirámide del Sol es capaz de detectar huecos con una altura mínima de 75 cm, luego de un año de medidas. Cabe aclarar que encontrar un hueco en esta montaña de tierra se podrá tratar por ejemplo de un simple asentamiento geológico. También puede ocurrir que la estructura arqueológica que tal vez guarda esta pirámide, no corresponda a un hueco, sino a una tumba rellena de tierra, como ya se encontró en la Pirámide de la Luna. Cabe agregar que, de encontrar indicios significativos de una estructura, la falta de estereoscopía inherente a un solo punto de observación, obligaría a desplazar la posición del detector a lo largo del túnel, y repetir las medidas para una mejor ubicación tridimensional.

Para comprender en qué etapa se encuentra el proyecto actualmente, es necesario considerar que realizar medidas de atenuación de muones contempla numerosos aspectos. Al momento de escribir esta nota, luego de dos años de trabajo, ya hubo una planeación; se obtuvieron los permisos y los apoyos económicos; se diseñaron los dos tipos de detectores; se adquirieron los módulos de electrónica; se construyeron, probaron e instalaron in situ las dos placas centelladoras; se construyó y probó la primera cámara multialámbrica y se lanzó la construcción en serie de las otras cinco. Además existe ya un hábitat adecuado en el túnel de la pirámide que es seguro, electrificado (la toma de electricidad más cercana se encontraba a un kilómetro de distancia) y con baja humedad. Nos encontramos en el proceso de instalar una conexión inalámbrica de transmisión de datos y control telemétrico. En términos porcentuales, se ha avanzado un 80% de la etapa previa al inicio de las medidas y el 20% restante deberá concluir en los próximos meses, para iniciar medidas durante un año.

Quiero concluir diciendo que la colaboración multidisciplinaria (arqueólogos, físicos e ingenieros) de este proyecto, ha resultado un reto enorme y gratificante para todos. Más allá de la lista de autores, hay mucho trabajo anónimo ofrecido por el simple hecho de participar. A todos estos voluntarios, especialmente a los estudiantes y a los técnicos, ofrecemos nuestra gratitud.



Investigador del Instituto de Física de la UNAM y

Miembro del Consejo Consultivo de Ciencias

Inicio