Pyramider är energikoncentratorer. Vetenskapligt bevisat

2024 Författare: Seth Attwood | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-16 16:17

Genom att använda välkända metoder inom teoretisk fysik för att studera den stora pyramidens elektromagnetiska svar på radiovågor, fann en internationell forskargrupp att en pyramid under förhållanden av elektromagnetisk resonans kan koncentrera elektromagnetisk energi i sina inre kammare och under basen.

Studien publiceras i Journal of Applied Physics, Journal of Applied Physics.

Forskargruppen planerar att använda dessa teoretiska resultat för att utveckla nanopartiklar som kan reproducera liknande effekter inom det optiska området. Sådana nanopartiklar kan till exempel användas för att skapa sensorer och högpresterande solceller.

Medan de egyptiska pyramiderna är omgivna av många myter och legender, har vi lite vetenskapligt tillförlitlig information om deras fysiska egenskaper. Som det visade sig, ibland visar sig denna information vara mer imponerande än någon fiktion.

Idén att genomföra en fysisk forskning kom upp hos forskare från ITMO (St. Petersburg National Research University of Information Technologies, Mechanics and Optics) och Laser Zentrum Hannover.

Fysiker blev intresserade av hur den stora pyramiden skulle interagera med resonanselektromagnetiska vågor, eller, med andra ord, vågor av proportionell längd. Beräkningar har visat att i ett resonant tillstånd kan en pyramid koncentrera elektromagnetisk energi i pyramidens inre kammare, såväl som under dess bas, där den tredje, ofullbordade kammaren är belägen.

Dessa slutsatser erhölls på grundval av numerisk modellering och fysikanalytiska metoder. Först föreslog forskarna att resonanser i pyramiden kunde orsakas av radiovågor med en längd från 200 till 600 meter. De modellerade sedan pyramidens elektromagnetiska svar och beräknade utsläckningstvärsnittet. Detta värde hjälper till att uppskatta hur mycket av den infallande vågenergin som kan spridas eller absorberas av pyramiden under resonansförhållanden. Slutligen, under samma förhållanden, fick forskare fördelningen av elektromagnetiska fält inuti pyramiden.

För att förklara resultaten utförde forskarna en multipolanalys. Denna metod används ofta inom fysiken för att studera interaktionen mellan ett komplext objekt och ett elektromagnetiskt fält. Fältspridningsobjektet ersätts av en uppsättning enklare strålningskällor: multipoler. Insamling av strålning från multipoler sammanfaller med fältspridning på hela objektet. Genom att känna till typen av varje multipol är det därför möjligt att förutsäga och förklara fördelningen och konfigurationen av de spridda fälten i hela systemet.

Den stora pyramiden har lockat forskare genom att studera växelverkan mellan ljus och dielektriska nanopartiklar. Spridningen av ljus från nanopartiklar beror på deras storlek, form och brytningsindex för utgångsmaterialet. Genom att ändra dessa parametrar är det möjligt att bestämma resonansspridningslägena och använda dem för att utveckla enheter för att styra ljus på nanoskala.

”De egyptiska pyramiderna har alltid väckt stor uppmärksamhet. Vi, som forskare, var intresserade av dem, så vi bestämde oss för att se på den stora pyramiden som en spridd partikel som sänder ut radiovågor. På grund av bristen på information om pyramidens fysiska egenskaper var vi tvungna att använda några antaganden. Till exempel antog vi att det inte finns några okända hålrum inuti, och byggnadsmaterialet med egenskaperna hos vanlig kalksten är jämnt fördelat inuti och ut ur pyramiden. Med hänsyn till dessa antaganden fick vi intressanta resultat som kan hitta viktiga praktiska tillämpningar, säger Andrey Evlyukhin, forskningshandledare och forskningskoordinator.

Forskare planerar nu att använda resultaten för att replikera liknande effekter på nanoskala. "Genom att välja ett material med lämpliga elektromagnetiska egenskaper kan vi erhålla pyramidformade nanopartiklar med möjlighet till praktisk tillämpning i nanosensorer och effektiva solceller", säger Polina Kapitainova, doktor i fysik och teknik vid ITMO University.