Met behulp van bekende methoden van theoretische fysica om de elektromagnetische respons van de Grote Piramide op radiogolven te bestuderen, ontdekte een internationale onderzoeksgroep dat een piramide, onder omstandigheden van elektromagnetische resonantie, elektromagnetische energie kan concentreren in zijn interne kamers en onder de basis. De studie is gepubliceerd in het Journal of Applied Physics, Journal of Applied Physics.
Het onderzoeksteam is van plan deze theoretische resultaten te gebruiken om nanodeeltjes te ontwikkelen die vergelijkbare effecten in het optische bereik kunnen reproduceren. Dergelijke nanodeeltjes kunnen bijvoorbeeld worden gebruikt om sensoren en krachtige zonnecellen te maken.
Hoewel de Egyptische piramides omgeven zijn door vele mythen en legendes, hebben we weinig wetenschappelijk betrouwbare informatie over hun fysische eigenschappen. Zoals later bleek, blijkt deze informatie soms indrukwekkender te zijn dan welke fictie dan ook.
Het idee om een lichamelijk onderzoek uit te voeren, kwam bij wetenschappers van ITMO (St. Petersburg National Research University of Information Technologies, Mechanics and Optics) en het Laser Zentrum Hannover.
Natuurkundigen raakten geïnteresseerd in hoe de Grote Piramide zou interageren met resonerende elektromagnetische golven, of, met andere woorden, met golven van proportionele lengte. Berekeningen hebben aangetoond dat een piramide in een resonerende toestand elektromagnetische energie kan concentreren in de binnenkamers van de piramide, evenals onder zijn basis, waar de derde, onafgemaakte kamer zich bevindt.
Deze conclusies werden verkregen op basis van numerieke modellering en analytische methoden van de fysica. In eerste instantie suggereerden de onderzoekers dat resonanties in de piramide kunnen worden veroorzaakt door radiogolven met een lengte van 200 tot 600 meter. Vervolgens hebben ze de elektromagnetische respons van de piramide gemodelleerd en de extinctie-doorsnede berekend. Deze waarde helpt om te schatten hoeveel van de invallende golfenergie kan worden verstrooid of geabsorbeerd door de piramide onder resonerende omstandigheden. Ten slotte verkregen wetenschappers onder dezelfde omstandigheden de verdeling van elektromagnetische velden binnen de piramide.
Verdeling van elektrische (a-d) en magnetische (e-h) velden in het xz-vlak van een piramide in de vrije ruimte. De invallende golven zijn gepolariseerd langs de x-as. De zwarte rechthoek in de Piramide stelt de "Tsarenkamer" voor. De voortplantingsrichting van de invallende vlakke golven wordt weergegeven in de onderstaande figuur:
Promotie video:
Verdeling van elektrische grootheden (a - d) en magnetische (e - h) velden in het xz-vlak van een piramide in de vrije ruimte. De invallende (opwaartse) golven zijn gepolariseerd langs de x-as. De zwarte rechthoek in de Piramide stelt de "Tsarenkamer" voor. De voortplantingsrichting van de invallende vlakke golven wordt weergegeven in de onderstaande figuur:
Om de resultaten te verklaren, voerden de wetenschappers een multipoolanalyse uit. Deze methode wordt veel gebruikt in de natuurkunde om de interactie tussen een complex object en een elektromagnetisch veld te bestuderen. Het veldverstrooiingsobject wordt vervangen door een reeks eenvoudigere stralingsbronnen: multipolen. Het verzamelen van straling van multipolen valt samen met veldverstrooiing over het hele object. Door het type van elke multipool te kennen, is het daarom mogelijk om de distributie en configuratie van de verspreide velden in het hele systeem te voorspellen en uit te leggen.
De Grote Piramide heeft onderzoekers aangetrokken door de interacties tussen licht en diëlektrische nanodeeltjes te bestuderen. De verstrooiing van licht door nanodeeltjes is afhankelijk van hun grootte, vorm en brekingsindex van het uitgangsmateriaal. Door deze parameters te wijzigen, kan men de resonante verstrooiingsmodi bepalen en deze gebruiken om apparaten te ontwikkelen voor het regelen van licht op nanoschaal.
“Egyptische piramides hebben altijd veel aandacht getrokken. Wij, als wetenschappers, waren in hen geïnteresseerd, dus besloten we de Grote Piramide te zien als een verstrooid deeltje dat radiogolven uitzendt. Vanwege het gebrek aan informatie over de fysieke eigenschappen van de piramide moesten we enkele aannames gebruiken. We gingen er bijvoorbeeld van uit dat er binnenin geen onbekende holtes zijn en dat het bouwmateriaal met de eigenschappen van gewone kalksteen gelijkmatig verdeeld is binnen en buiten de piramide. Rekening houdend met deze aannames, hebben we interessante resultaten ontvangen die belangrijke praktische toepassingen kunnen vinden”, zegt Andrey Evlyukhin, onderzoeksbegeleider en onderzoekscoördinator.
Wetenschappers zijn nu van plan om de resultaten te gebruiken om vergelijkbare effecten op nanoschaal te reproduceren. "Door een materiaal te kiezen met geschikte elektromagnetische eigenschappen, kunnen we piramidevormige nanodeeltjes verkrijgen met uitzicht op praktische toepassing in nanosensoren en efficiënte zonnecellen", zegt Polina Kapitainova, PhD in Physics and Technology aan de ITMO University.
