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如何利用宇宙粒子「渺子」,找到金字塔內的神秘大空間?──《科學月刊》

科學月刊_96
・2018/01/11 ・2098字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 538 ・八年級

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張敏娟/任職輔仁大學物理系副教授兼任副教務長。《科學月刊》副總編輯。

古埃及人建造金字塔,相傳是過世的法老(國王)陵墓。金字塔陵墓基座為正方形,四面由四個相等的三角形構成。金字塔既然主要用途是為了讓法老可以安心往生,其象徵的宗教意義也相對強烈。

古埃及人所建造的金字塔號稱古代世界七大奇蹟之一,仍存有許多未解之謎。圖/Cezzare@pixabay

有座相當有名、位於埃及吉薩市的胡夫金字塔(Great Pyramid of Giza,又稱「大金字塔」、「奇歐普斯金字塔」、「古夫金字塔」),相傳是胡夫法老王死後安放墳墓的地方。目前該金字塔,是全球觀光客的愛好景點、號稱古代世界七大奇蹟之一,同時也是唯一一個依然存在於現代的奇蹟。

47 層樓高的大金字塔

這座胡夫金字塔由約 230 萬塊巨石所建成,高度約 140 公尺、底邊長約 230 公尺。科學家們相當好奇這座金字塔是怎麼蓋起來的?以現在一層樓高 3 公尺來粗估,這座金字塔約47 層樓高,實在驚人,到底4500 年前的埃及人是怎樣做到的?

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若是以現代文獻推估,這座金字塔是利用20 年的時間建造而成,230 萬塊巨石除以 20 年,平均每小時需將 13 塊巨石安裝到位,且必須日夜不休。更驚人的是,古埃及學家皮特里(Flinders Petrie)於 1880~1882 年對金字塔進行了第一次精確的測量,他的報告指出金字塔外部的石壁與內部墓室的石材都被高度精準地組合在一起,石塊與石塊之間的空隙平均只有 0.5 公分。

埃及學家皮特里(Flinders Petrie)是古埃及文明的研究先驅,留下了許多珍貴的紀錄。圖/Stephencdickson@wikipedia

這 230 萬塊巨石,約用了 550 萬噸石灰石、800 噸花崗岩和 50 萬噸的灰泥,當作石材。外包石塊則用打磨過的白色石灰石包起來,然後經過仔細切割。依照石材的材料,推估工人需要從採石場挖掘、再透過尼羅河運送到金字塔地點。古埃及學家提出,工人們應該是利用關鍵路徑法運送石塊。運送這些石塊時,因為沒有發現古埃及工人使用滑輪、輪子或鐵器,很可能是直接用人力慢慢移動石塊重心,以左右搖擺的前傾姿態,用人力以接力賽的方式拉過去金字塔建造地。

早期有學者提出金字塔是由大量的奴隸建造的,然近代則藉由找到建造金字塔工人的生活用品,改而認為建造者是一群優秀的工匠,而且過著不錯的生活與擁有不錯的社會地位。畢竟需要聰明的頭腦與精準計算過的設計圖,不太可能是受到日夜虐待的血汗奴隸做的,反倒是過著不錯生活的快樂工匠才比較有可能做到。

利用渺子探測金字塔內部構造

回到胡夫金字塔的內部結構,早期考古學家透過各種方式,找到了入口、王后墓室、大走廊和國王墓室等,也發現了盜墓者挖掘的通道。由於擔心古蹟倒塌,科學家盡量減少使用破壞性方式去尋找新通道。

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最新的一篇發表文章,於 2017 年 11 月初發表在《Nature 期刊》,是粒子物理學家們使用渺子(muon)偵測器發現了胡夫金字塔內一個從來沒有被發現過的、跟自由女神像差不多高的超大空間。粒子物理學家們知道大氣中、由宇宙而來的大量宇宙射線中,含有渺子。而渺子可以穿透石頭。渺子是基本粒子標準模型中的輕子,與電子(electron)具有類似特性,但與電子不同的是,渺子質量約為 105 MeV/c2,約是電子質量的 200 倍。渺子帶負電,穿越物質的軌跡訊號,可以藉由渺子偵測器獲得。

只要將渺子偵測器放在金字塔周圍,等待夠長的時間,就能得知由宇宙射線而來的渺子,通過金字塔後,在哪些位置的渺子數量訊號較多、哪些較少,藉此推估出金字塔的內部結構。渺子偵測器在加速器實驗早已廣泛被使用,但是粒子物理學與考古學結合的跨領域,倒是非常特別。

科學家嘗試利用減少使用破壞性方式去了解其構造。圖/作者提供。

這個渺子偵測器放在王后墓室的位置,可以偵測其上方空間的渺子數量。這個計畫開始於 2015 年 10 月,粒子物理學家必須設計一種渺子偵測器,只能使用電池作為長期偵測,因為偵測器放在金字塔裡面。這個研究的目的是想利用渺子偵測器替金字塔照相,照出內部結構透視圖,類似用 X 光替人類拍出骨骼、牙齒的技術。

能利用渺子偵測器替胡夫金字塔拍攝內部結構照,讓很多粒子物理學家感到很羨慕(好吧,至少我很羨慕)。渺子偵測器裡面有閃爍體,閃爍體會在接收到帶電粒子之後,產生光。光訊號透過光電倍增管轉換成電訊號,搜集電訊號就能得知渺子的通過數量,代替人眼,看見渺子訊號。這個被渺子偵測器透過非破壞性的方式偵測出來的超大空間,考古學家們對其存在的位置相當感興趣。

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這個超大空間的位置,在法老墓室走廊通道的正上方,這是為了防止金字塔過重、當作金字塔的減壓室嗎?這麼長的走廊和挑高的空間,是為了放藝術品給法老靈魂觀賞用的嗎?是讓法老靈魂升到天國的通風井嗎?種種的疑惑,在發現了這件事之後,引發諸多研究聯想。

 

 

 

〈本文選自《科學月刊》2018年1月號〉

什麼?!你還不知道《科學月刊》,我們48歲囉!

入不惑之年還是可以當個科青

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科學月刊_96
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非營利性質的《科學月刊》創刊於1970年,自創刊以來始終致力於科學普及工作;我們相信,提供一份正確而完整的科學知識,就是回饋給讀者最好的品質保證。

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ECU: 汽車大腦的演化與挑戰
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/07/02 ・3793字 ・閱讀時間約 7 分鐘

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本文與 威力暘電子 合作,泛科學企劃執行。

想像一下,當你每天啟動汽車時,啟動的不再只是一台車,而是一百台電腦同步運作。但如果這些「電腦」突然集體當機,後果會有多嚴重?方向盤可能瞬間失靈,安全氣囊無法啟動,整台車就像失控的高科技廢鐵。這樣的「系統崩潰」風險並非誇張劇情,而是真實存在於你我日常的駕駛過程中。

今天,我們將深入探討汽車電子系統「逆天改運」的科學奧秘。究竟,汽車的「大腦」—電子控制單元(ECU),是如何從單一功能,暴增至上百個獨立系統?而全球頂尖的工程師們,又為何正傾盡全力,試圖將這些複雜的系統「砍掉重練」、整合優化?

第一顆「汽車大腦」的誕生

時間回到 1980 年代,當時的汽車工程師們面臨一項重要任務:如何把汽油引擎的每一滴燃油都壓榨出最大動力?「省油即省錢」是放諸四海皆準的道理。他們發現,關鍵其實潛藏在一個微小到幾乎難以察覺的瞬間:火星塞的點火時機,也就是「點火正時」。

如果能把點火的精準度控制在「兩毫秒」以內,這大約是你眨眼時間的百分之一到千分之一!引擎效率就能提升整整一成!這不僅意味著車子開起來更順暢,還能直接省下一成的油耗。那麼,要如何跨過這道門檻?答案就是:「電腦」的加入!

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工程師們引入了「微控制器」(Microcontroller),你可以把它想像成一顆專注於特定任務的迷你電腦晶片。它能即時讀取引擎轉速、進氣壓力、油門深度、甚至異常爆震等各種感測器的訊號。透過內建的演算法,在千分之一秒、甚至微秒等級的時間內,精準計算出最佳的點火角度,並立刻執行。

從此,引擎的性能表現大躍進,油耗也更漂亮。這正是汽車電子控制單元(ECU)的始祖—專門負責點火的「引擎控制單元」(Engine Control Unit)。

汽車電子控制單元的始祖—專門負責點火的「引擎控制單元」(Engine Control Unit)/ 圖片來源:shutterstock

ECU 的失控暴增與甜蜜的負荷

第一顆 ECU 的成功,在 1980 年代後期點燃了工程師們的想像:「這 ECU 這麼好用,其他地方是不是也能用?」於是,ECU 的應用範圍不再僅限於點火,燃油噴射量、怠速穩定性、變速箱換檔平順度、ABS 防鎖死煞車,甚至安全氣囊的引爆時機……各種功能都交給專屬的 ECU 負責 。

然而,問題來了:這麼多「小電腦」,它們之間該如何有效溝通?

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為了解決這個問題,1986 年,德國的博世(Bosch)公司推出了一項劃時代的發明:控制器區域網路(CAN Bus)。你可以將它想像成一條專為 ECU 打造的「神經網路」。各個 ECU 只需連接到這條共用的線路上,就能將訊息「廣播」給其他單元。

更重要的是,CAN Bus 還具備「優先通行」機制。例如,煞車指令或安全氣囊引爆訊號這類攸關人命的重要訊息,絕對能搶先通過,避免因資訊堵塞而延誤。儘管 CAN Bus 解決了 ECU 之間的溝通問題,但每顆 ECU 依然需要獨立的電源線、接地線,並連接各種感測器和致動器。結果就是,一輛汽車的電線總長度可能達到 2 到 4 公里,總重量更高達 50 到 60 公斤,等同於憑空多載了一位乘客的重量。

另一方面,大量的 ECU 與錯綜複雜的線路,也讓「電子故障」開始頻繁登上汽車召回原因的榜首。更別提這些密密麻麻的線束,簡直是設計師和維修技師的惡夢。要檢修這些電子故障,無疑讓人一個頭兩個大。

大量的 ECU 與錯綜複雜的線路,也讓「電子故障」開始頻繁登上汽車召回原因的榜首。/圖片來源:shutterstock

汽車電子革命:從「百腦亂舞」到集中治理

到了2010年代,汽車電子架構迎來一場大改革,「分區架構(Zonal Architecture)」搭配「中央高效能運算(HPC)」逐漸成為主流。簡單來說,這就像在車內建立「地方政府+中央政府」的管理系統。

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可以想像,整輛車被劃分為幾個大型區域,像是車頭、車尾、車身兩側與駕駛艙,就像數個「大都會」。每個區域控制單元(ZCU)就像「市政府」,負責收集該區所有的感測器訊號、初步處理與整合,並直接驅動該區的馬達、燈光等致動器。區域先自理,就不必大小事都等中央拍板。

而「中央政府」則由車用高效能運算平台(HPC)擔任,統籌負責更複雜的運算任務,例如先進駕駛輔助系統(ADAS)所需的環境感知、物體辨識,或是車載娛樂系統、導航功能,甚至是未來自動駕駛的決策,通通交由車輛正中央的這顆「超級大腦」執行。

乘著這波汽車電子架構的轉型浪潮中, 2008 年成立的台灣本土企業威力暘電子,便精準地切入了這個趨勢,致力於開發整合 ECU 與區域控制器(Domain Controller)功能的模組化平台。他們專精於開發電子排檔、多功能方向盤等各式汽車電子控制模組。為了確保各部件之間的溝通順暢,威力暘提供的解決方案,就像是將好幾個「分區管理員」的職責,甚至一部分「超級大腦」的功能,都整合到一個更強大的硬體平台上。

這些模組不僅擁有強大的晶片運算能力,可同時支援 ADAS 與車載娛樂,還能兼容多種通訊協定,大幅簡化車內網路架構。如此一來,車廠在追求輕量化和高效率的同時,也能顧及穩定性與安全性。

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2008 年威力暘電子致力於開發整合 ECU 與區域控制器(Domain Controller)功能的模組化平台 /圖片來源:shutterstock

萬無一失的「汽車大腦」:威力暘的四大策略

然而,「做出來」與「做好」之間,還是有差別。要如何確保這顆集結所有功能的「汽車大腦」不出錯?具體來說,威力暘電子憑藉以下四大策略,築起其產品的可靠性與安全性:

  1. AUTOSAR : 導入開放且標準化的汽車軟體架構 AUTOSAR。分為應用層、運行環境層(RTE)和基礎軟體層(BSW)。就像在玩「樂高積木」,ECU 開發者能靈活組合模組,專注在核心功能開發,從根本上提升軟體的穩定性和可靠性。
  2. V-Model 開發流程:這是一種強調嚴謹、能在早期發現錯誤的軟體開發流程。就像打勾 V 字形般,左側從上而下逐步執行,右側則由下而上層層檢驗,確保每個階段的安全要求都確實落實。
  3. 基於模型的設計 MBD(Model-Based Design) 威力暘的工程師們會利用 MatLab®/Simulink® 等工具,把整個 ECU 要控制的系統(如煞車),用數學模型搭建起來,然後在虛擬環境中進行大量的模擬和測試。這等於在實體 ECU 誕生前,就能在「數位雙生」世界中反覆演練、預先排除設計缺陷,,並驗證安全機制是否有效。
  4. Automotive SPICE (ASPICE) : ASPICE 是國際公認的汽車軟體「品質管理系統」,它不直接評估最終 ECU 產品本身的安全性,而是深入檢視團隊在軟體開發的「整個過程」,也就是「方法論」和「管理紀律」是否夠成熟、夠系統化,並只根據數據來評估品質。

既然 ECU 掌管了整輛車的運作,其能否正常運作,自然被視為最優先項目。為此,威力暘嚴格遵循汽車業中一本堪稱「安全聖經」的國際標準:ISO 26262。這套國際標準可視為一本針對汽車電子電氣系統(特別是 ECU)的「超嚴格品管手冊」和「開發流程指南」,從概念、設計、測試到生產和報廢,都詳細規範了每個安全要求和驗證方法,唯一目標就是把任何潛在風險降到最低

有了上述這四項策略,威力暘確保其產品從設計、生產到交付都符合嚴苛的安全標準,才能通過 ISO 26262 的嚴格檢驗。

然而,ECU 的演進並未就此停下腳步。當ECU 的數量開始精簡,「大腦」變得更集中、更強大後,汽車產業又迎來了新一波革命:「軟體定義汽車」(Software-Defined Vehicle, SDV)。

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軟體定義汽車 SDV:你的愛車也能「升級」!

未來的汽車,會越來越像你手中的智慧型手機。過去,車輛功能在出廠時幾乎就「定終身」,想升級?多半只能換車。但在軟體定義汽車(SDV)時代,汽車將搖身一變成為具備強大運算能力與高速網路連線的「行動伺服器」,能夠「二次覺醒」、不斷升級。透過 OTA(Over-the-Air)技術,車廠能像推送 App 更新一樣,遠端傳送新功能、性能優化或安全修補包到你的車上。

不過,這種美好願景也將帶來全新的挑戰:資安風險。當汽車連上網路,就等於向駭客敞開潛在的攻擊入口。如果車上的 ECU 或雲端伺服器被駭,輕則個資外洩,重則車輛被遠端鎖定或惡意操控。為了打造安全的 SDV,業界必須遵循像 ISO 21434 這樣的車用資安標準。

威力暘電子運用前面提到的四大核心策略,確保自家產品能符合從 ISO 26262 到 ISO 21434 的國際認證。從品質管理、軟體開發流程,到安全認證,這些努力,讓威力暘的模組擁有最高的網路與功能安全。他們的產品不僅展現「台灣智造」的彈性與創新,也擁有與國際大廠比肩的「車規級可靠度」。憑藉這些實力,威力暘已成功打進日本 YAMAHA、Toyota,以及歐美 ZF、Autoliv 等全球一線供應鏈,更成為 DENSO 在台灣少數核准的控制模組夥伴,以商用車熱系統專案成功打入日系核心供應鏈,並自 2025 年起與 DENSO 共同展開平台化量產,驗證其流程與品質。

毫無疑問,未來車輛將有更多運作交由電腦與 AI 判斷,交由電腦判斷,比交由人類駕駛還要安全的那一天,離我們不遠了。而人類的角色,將從操作者轉為監督者,負責在故障或斷網時擔任最後的保險。透過科技讓車子更聰明、更安全,人類甘願當一個「最弱兵器」,其實也不錯!

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金字塔和獅身人面獸——遊走在埃及古文明之中│環球科學札記(17)
張之傑_96
・2021/03/10 ・2103字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 525 ・七年級

  • 文/張之傑

和平號從新加坡駛往馬來西亞檳城途中,五月一日(週三)下午四時至五時十五分,在百老匯廳聽領航人河江肖剩的演講。所謂領航人,就是特聘隨船專家。

河江從新加坡上船,到埃及後下船,和平號負責來往機票,在船上期間不付薪酬,只免費供給食宿。河江是位研究金字塔的青年考古學家,曾獲選美國國家地理雜誌二○一三年傑出新人獎。

河江肖剩的演講,由 Abelon 即席英語、華語翻譯。河江以他自己的研究經歷為主,只有推論,沒有結論。演講過後有人提問:「從小就聽說金字塔是奴隸蓋的,是否如此?」河江回答:「是不是奴隸不得而知,只知它們吃得很好,有麵包和肉、魚,攝取的卡路里足夠幹活。」

吉薩金字塔群

五月十六日,和平號抵達賽得港。翌日我們搭遊覽車前往開羅,上午參觀埃及博物館,午餐在貫穿開羅市區的尼羅河河畔的船上餐廳用餐,然後到一家莎草紙畫店待了約半小時,接著前往參觀吉薩金字塔群。吉薩是開羅的一塊高地,海跋約六十公尺,是片小沙漠。

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吉薩金字塔群,攝自金字塔群西南側。自左往右,依次為孟卡拉、卡夫拉、古夫金字塔。近處三座小型塔為后妃金字塔。Ricardo Liberato 攝。圖:Wikipedia

想不到吉薩金字塔群距離市區那麼近,車程約十分鐘就到了。這裡矗立著古王國時期第四王朝的三位法老——古夫、卡夫拉和孟卡拉的金字塔。金字塔參觀券每張一六○埃及磅,約折合美金十點五元。售券處就在最大的一座金字塔——古夫金字塔外面。

古夫金字塔

在金字塔區域,我們只在三處停留,每處半小時。第一處是古夫金字塔,也是我們唯一接近的一座。這是古希臘「世界七奇」唯一存留至今的建築,原本高一四六點五米(今高一三八點八米),古埃及第四王朝的第二位法老所建,迄今約四千五○○年。

古夫金字塔由方形或矩形石灰岩疊成,作階梯狀。其外原本包覆著一層白色石灰岩外殼,所以坡面原本是平整的。因地震和人為因素,外殼已經不存。堆疊金字塔的石塊大小不一,底部的石塊目測高約一百五十公分。過去在書上看過詳細的的數據,但百聞不如一見,只有緊挨著金字塔,才能感受那些石塊的體量及厚重。

三十分鐘一轉瞬就過去了,遊覽車將我們載到金字塔觀景台,這裡最適合眺望三座金字塔,以及幾座后妃小型金字塔。最大的一座當然是古夫金字塔,其次是中間那座,即古夫繼承者卡夫拉法老的金字塔,其頂端仍殘留著白色石灰岩外殼,藉此可以摹想三座金字塔的原貌。

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站在古夫金字塔正面(北側)告示牌下。遊客可延著很窄的台階,攀登至門洞處。某船友攝

雖然才五月,據導遊說,昨天開羅氣溫三十七度,今天可能更高。氣溫雖高,但因氣候乾燥,汗水一離開身體就揮發殆盡,所以很少流汗。其實最讓人受不了的不是熱,而是耀眼的陽光。即使戴著帽子和太陽眼鏡,仍然抵擋不住。炎陽使得手機的螢幕幾乎顯不出影像。

金字塔內部用了大量花崗岩。在古夫金字塔參觀時,就發現地上散佈著花崗岩碎石塊,有些一面有敲鑿痕跡,一面是石材的外皮。金字塔的花崗岩石材是從遙遠的下埃及運來的,很可能是將原始石材運到現場,再由石匠敲鑿整齊。如果以上推測正確,這些碎石塊的意義就非比尋常。不知有沒有學者這樣推測過?

遙觀結束,遊覽車把我們載到金字塔的後方,這才發現金字塔和市廛之間只隔著一條馬路!附近還有家百勝客披薩店呢!獅身人面像就是中間那座金字塔(卡夫拉金字塔)的守護神。

人面獅身像

據導遊說,當年修建金字塔時,基地前方有塊巨石,法老認為有礙觀瞻,下令移除。負責修造金字塔的大臣上奏,巨石實在太大,移除不了。法老的一位妃子就建議把它雕成守護陵墓的獅身人面像。

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所謂巨石,可能是座小山崗。設計者或許將小山崗的中央部份雕成獅身人面像,其餘部份挖成低凹的平台,獅身人面像就坐落在平台上。金字塔門票包含獅身人面像。導遊帶領我們步下石階,進入低矮的、由花崗岩砌成的神殿。轉了幾個彎,登上石階,獅身人面像赫然就在眼前。

獅身人面像的正面及兩側設有圍欄,後方(屁股)則無圍欄。兩側和後方設有維修鷹架,但沒看到工人。維修工作似乎在風化嚴重的部位砌上磚狀石材。獅身人面像原本應該渾然一體,不會在某些地方包上石料。

獅身人面獸像南側,後有維修鐵架。遠處金字塔為古夫金字塔。作者攝

獅身人面像雖不能靠近,但仍可看出由砂岩構成。獅身人面像四周,原本似乎有花崗岩巨石砌成的低矮圍牆。獅身人面像靠近停車場和市街一側,現築有磚砌圍牆,從牆外無法窺其究竟。

過去從畫冊上看到的獅身人面像,都是巋然獨立地俯臥在金字塔前,未曾看過連同周遭環境的鏡頭。如今我來了,我看到了,看出金字塔連同獅身人面像其實並沒遠離城市。可惜我們只有半小時,沒時間多做觀察。

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張之傑_96
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張之傑,字百器,出入文理,著述多樣,其中以科普和科學史較為人知。

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圖坦卡門法老之死——埃及博物館的所見所聞│環球科學札記(16)
張之傑_96
・2021/03/03 ・1908字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 520 ・七年級

  • 文/張之傑

自從一再調整時差,本來就起得早。前往開羅參觀埃及博物館和金字塔那天(五月十七日),清晨五時十五分集合,不到四時就醒了。

賽得港距離開羅約三小時車程,遊覽車迤邐排開,總共約三十輛。我們搭乘第十三車,導遊名叫那因,暱稱李小龍,個子高瘦,出身開羅大學中文系,沒到中國留過學,可是華語說得很溜。

這路程沒人自由行,少數乘客搭乘飛機前往,費用當然高得多。我們約五時四十分開車,車隊由兩輛警車開道,每輛車上還有一名觀光警察坐鎮。車隊浩浩蕩蕩地開出賽得港,不久就上了和運河平行的高速公路,直奔埃及首都開羅。

埃及博物館見聞

這天是回教的安息日(週五),一路未曾堵車,九時以前就到達埃及博物館。導遊去買門票,約耗費約半小時才為第十三車上的人買到票。一人發兩張票:門票和攝影票。門票三百埃及磅,折合美金二十元。攝影票五十埃及磅,折合美金約三點三元。錄影的話,還要另外買錄影票,每張二十美元,我們第十三車沒人買錄影票。

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我們下午要去看金字塔,所以參觀博物館的時間只有兩小時。該館採語音導覽,導遊只能走馬觀花似的重點解說。除了圖坦卡門面具廳及木乃伊廳,其餘可隨意攝影,但放在玻璃櫃子裡的展品,隔著一層玻璃,難免會有反光現象。

我曾仔細看過《世界博物館.埃及博物館》,對該館並不陌生。對我來說,最感興趣的就是不許攝影的兩個展廳:木乃伊廳和圖坦卡門法老。關於圖坦卡門法老,已陸續看過不少文獻,來到他的展廳,有種說不出的親切感。

1922年,英國考古學家霍華德.卡特(Howard Carter)發現圖坦卡門王陵寢,圖為開啟硬木人形棺,露出黃金人形棺的一刻。源自 The New York Times。圖:Wikipedia

圖坦卡門是古埃及新王國時期(紀元前十六世紀至紀元前十一世紀)第十八王朝的一位法老。他只活了十八歲,生前並沒什麼事功,他的陵墓也不大,但迄今為止只有他的陵寢未被盜過。從他陵墓中出土的文物,常送往世界各國展覽,使他成為最為人知的一位法老。

圖坦卡門的陵墓

金字塔原是法老祈求永生之所,但其陪葬品一直為盜墓賊覬覦。自新王國第十八王朝的法老圖特摩斯一世起,不再修建金字塔。新王國的時期的六十多位法老,墓室都藏在一座人稱帝王谷的小山谷裡。墓室分佈山谷兩側,依地勢開鑿,用亂石堵住洞口,外面不留痕跡。

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然而帝王谷的陵墓仍然幾乎都被盜過。一九二二年,英國考古學家霍華德‧卡特(Howard Carter)發現的圖坦卡門法老陵墓,三千多年來從未被盜,出土文物五千餘件,是迄今保存最完好、出土文物最多的一座法老陵墓。

圖坦卡門法老的棺槨共七層。外槨為木質,有四層。其內有三層,分別是石棺、硬木人形棺、黃金人形棺。最內層的黃金人形棺,長一點八三米,寬零點五一米。黃金人形棺上的法老兩臂相互交疊,手裡握著權杖,線刻的守護女神羽翼環繞著金棺,工藝極為精湛。

圖坦卡門王的黃金面具為埃及博物館鎮館之寶,圖為其複製品。Carsten Frenzl 攝。圖:Wikipedia

黃金人形棺內,即圖坦卡門法老的木乃伊,為科學家留下許多線索。圖坦卡門身高約一米八,有輕微兔唇。電腦斷層掃描,發現左腿先天性扭曲,左腳骨還有柯勒病(Köhler disease),即無菌性骨壞死現象,此症好發於男孩,會引起持續性疼痛,因而身體重量通常放在右腳上,導致右腳扁平足。至於右腿,發現右膝有複雜性骨折。

圖坦卡門王墓出土鞋箱及鞋子,埃及博物館展品。作者攝

從圖坦卡門法老木乃伊的骨髓抽取 DNA,檢測之下發現有包括惡性瘧疾的瘧原蟲 DNA,表示他曾感染過幾種瘧疾。對比圖坦卡門之父在內的十六具木乃伊的 DNA,顯示他是近親聯姻所生。法老家族近親結婚十分普遍,法老王認為他們是神的後代,為了保持神聖的血統,崇尚近親結婚。圖坦卡門的妻子就是他的同父異母姐姐。

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圖坦卡門只活了十八歲,於是死因有種種揣測。有人說他從戰車上跌落而死,或被馬踢死,有人說他死於暗殺。二○一三年二月十七日出版的《美國醫學協會雜誌》(JAMA)給出最接近真相的答案:

圖坦卡門是一位因近親通婚所生、患有多種遺傳性疾病的少年,先天足部畸形、兔唇,所以他長得並不帥,還可能常年柱拐,甚至站立都很困難。他可能死於右腿骨折導致的感染,也可能是惡性瘧疾奪走了他的性命。

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張之傑_96
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張之傑,字百器,出入文理,著述多樣,其中以科普和科學史較為人知。