Ved hjælp af velkendte metoder til teoretisk fysik til at studere Den Store Pyramides elektromagnetiske respons på radiobølger fandt en international forskningsgruppe, at under pyromagnetiske resonansforhold kan en pyramide koncentrere elektromagnetisk energi i dens indre kamre og under basen. Undersøgelsen er offentliggjort i Journal of Applied Physics, Journal of Applied Physics.
Forskningsteamet planlægger at bruge disse teoretiske resultater til at udvikle nanopartikler, der kan gengive lignende effekter i det optiske område. Sådanne nanopartikler kan fx bruges til at skabe sensorer og højtydende solceller.
Mens de egyptiske pyramider er omgivet af mange myter og sagn, har vi kun lidt videnskabeligt pålidelige oplysninger om deres fysiske egenskaber. Som det viste sig, viser det sig, at disse oplysninger nogle gange er mere imponerende end nogen fiktion.
Ideen om at gennemføre en fysisk undersøgelse kom i tankerne hos forskere fra ITMO (St. Petersburg National Research University of Information Technologies, Mechanics and Optics) og Laser Zentrum Hannover.
Fysikere blev interesseret i, hvordan den store pyramide ville interagere med resonante elektromagnetiske bølger, eller med andre ord med bølger med proportional længde. Beregninger har vist, at i en resonant tilstand kan en pyramide koncentrere elektromagnetisk energi i de indre kamre af pyramiden såvel som under dens base, hvor det tredje, uafsluttede kammer er placeret.
Disse konklusioner blev opnået på grundlag af numerisk modellering og analytiske metoder til fysik. Først antydede forskerne, at resonanser i pyramiden kunne være forårsaget af radiobølger i længde fra 200 til 600 meter. De modellerede derefter pyramidens elektromagnetiske respons og beregnet udryddelsestværsnittet. Denne værdi hjælper med at estimere, hvor meget af den hændende bølgeenergi, der kan spredes eller optages af pyramiden under resonansforhold. Endelig, under de samme betingelser, opnåede forskere fordelingen af elektromagnetiske felter inde i pyramiden.
Distribution af elektriske (a-d) og magnetiske (e-h) felter i xz-planet af en pyramide placeret i frit rum. De hændende bølger er polariserede langs x-aksen. Det sorte rektangel inde i pyramiden repræsenterer "Tsar's Chamber". Udbredelsesretningen for de hændende planbølger er vist i figuren herunder:
Salgsfremmende video:
Fordeling af elektriske mængder (a - d) og magnetiske (e - h) felter i xz-planet af en pyramide placeret i frit rum. De hændende (opadgående) bølger polariseres langs x-aksen. Det sorte rektangel inde i pyramiden repræsenterer "Tsar's Chamber". Udbredelsesretningen for de hændende planbølger er vist i figuren herunder:
For at forklare resultaterne gennemførte forskerne en multipolanalyse. Denne metode er vidt brugt i fysik til at studere samspillet mellem et komplekst objekt og et elektromagnetisk felt. Feltspredningsobjektet erstattes af et sæt af enklere strålekilder: multipoler. Opsamling af stråling fra multipoler falder sammen med feltspredning på hele objektet. Derfor, velkendte typen af hver multipol, er det muligt at forudsige og forklare fordelingen og konfigurationen af de spredte felter i hele systemet.
Den store pyramide har tiltrukket forskere ved at studere samspillet mellem lys og dielektriske nanopartikler. Spredning af lys med nanopartikler afhænger af deres størrelse, form og brydningsindeks for udgangsmaterialet. Ved at ændre disse parametre er det muligt at bestemme resonansspredningstilstande og bruge dem til at udvikle enheder til styring af lys ved nanoskalaen.
”Egyptiske pyramider har altid tiltrukket sig en masse opmærksomhed. Vi som videnskabsfolk var interesserede i dem, så vi besluttede at se på Den Store Pyramide som en spredt partikel, der udsender radiobølger. På grund af den manglende information om pyramidens fysiske egenskaber måtte vi bruge nogle antagelser. For eksempel antog vi, at der ikke er nogen ukendte hulrum inde, og at byggematerialet med egenskaberne ved almindelig kalksten er jævnt fordelt inde og ud af pyramiden. Under hensyntagen til disse antagelser modtog vi interessante resultater, der kan finde vigtige praktiske anvendelser,”siger Andrey Evlyukhin, forskningsvejleder og forskningskoordinator.
Forskere planlægger nu at bruge resultaterne til at gentage lignende effekter på nanoskalaen.”Ved at vælge et materiale med passende elektromagnetiske egenskaber kan vi få pyramidale nanopartikler med udsigt til praktisk anvendelse i nanosensorer og effektive solceller,” siger Polina Kapitainova, ph.d. i fysik og teknologi ved ITMO University.