Den stora pyramiden i Giza är en av världens mest fascinerande strukturer. Det är ett under av arkitektur och ingenjörskonst, och har bestått tidens tand i över 4,500 XNUMX år. Trots allt vi vet om det finns det fortfarande mysterier kring den stora pyramiden som fortsätter att förbrylla forskare och historiker.
I juli 2018 har en ny studie avslöjat att den stora pyramiden i Giza kan fokusera elektromagnetisk energi, en upptäckt som har förbluffat experter på området. Denna banbrytande forskning avslöjar nya möjligheter för användningen av denna antika struktur, och väcker frågor om de forntida egyptiernas kunskap om elektromagnetisk energi.
En internationell forskargrupp har tillämpat metoder inom teoretisk fysik för att undersöka den stora pyramidens elektromagnetiska reaktion på radiovågor. Forskare förutspådde att under resonansförhållanden kan pyramiden koncentrera elektromagnetisk energi i sina inre kammare och under basen. Forskargruppen planerar att använda dessa teoretiska resultat för att designa nanopartiklar som kan reproducera liknande effekter inom det optiska området. Sådana nanopartiklar kan till exempel användas för att utveckla sensorer och högeffektiva solceller. Studien publicerades i Journal of Applied Physics.
Medan egyptiska pyramider är omgivna av många myter och legender, har forskare lite vetenskapligt tillförlitlig information om deras fysiska egenskaper. Fysiker intresserade sig nyligen för hur den stora pyramiden skulle interagera med elektromagnetiska vågor av resonanslängd. Beräkningar visade att i resonant tillstånd kan pyramiden koncentrera elektromagnetisk energi i sina inre kammare såväl som under sin bas, där den tredje ofärdiga kammaren är belägen.
Dessa slutsatser härleddes på basis av numerisk modellering och fysikanalytiska metoder. Forskarna uppskattade först att resonanser i pyramiden kan induceras av radiovågor med en längd som sträcker sig från 200 till 600 meter. Sedan gjorde de en modell av pyramidens elektromagnetiska respons och beräknade utsläckningstvärsnittet. Detta värde hjälper till att uppskatta vilken del av den infallande vågenergin som kan spridas eller absorberas av pyramiden under resonansförhållanden. Slutligen, för samma förhållanden, fick forskarna fördelningen av det elektromagnetiska fältet inuti pyramiden.
För att förklara resultaten genomförde forskarna en multipolanalys. Denna metod används ofta inom fysiken för att studera interaktionen mellan ett komplext objekt och elektromagnetiskt fält. Objektet som sprider fältet ersätts av en uppsättning enklare strålningskällor: multipoler. Samlingen av multipolstrålning sammanfaller med fältspridningen av ett helt objekt. 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 lockade forskarna medan de studerade interaktionen mellan ljus och dielektriska nanopartiklar. Spridningen av ljus från nanopartiklar beror på deras storlek, form och brytningsindex för källmaterialet. Genom att variera dessa parametrar är det möjligt att bestämma resonansspridningsregimerna och använda dem för att utveckla enheter för att styra ljus på nanoskala.
”Egyptiska pyramider har alltid väckt stor uppmärksamhet. Vi som forskare var också intresserade av dem, så vi bestämde oss för att se på den stora pyramiden som en partikel som skingrar radiovågor resonant. 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 en vanlig kalksten är jämnt fördelat in och ut ur pyramiden. Med dessa antaganden gjorde vi intressanta resultat som kan hitta viktiga praktiska tillämpningar”, säger Dr. Sc. Andrey Evlyukhin, vetenskaplig handledare och koordinator för forskningen.
Nu planerar forskarna att använda resultaten för att reproducera liknande effekter på nanoskala. "Genom att välja ett material med lämpliga elektromagnetiska egenskaper kan vi få pyramidformade nanopartiklar med ett löfte om praktisk tillämpning i nanosensorer och effektiva solceller", säger Polina Kapitainova, Ph.D., en medlem av fakulteten för fysik och teknik vid ITMO University.
Studien publicerades ursprungligen på Journal of Applied Physics. Läs ursprungliga artikeln.
