Pyramidy jsou koncentrátory energie. Vědecky dokázáno

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-16 16:00

Pomocí dobře známých metod teoretické fyziky ke studiu elektromagnetické odezvy Velké pyramidy na rádiové vlny mezinárodní výzkumná skupina zjistila, že za podmínek elektromagnetické rezonance může pyramida koncentrovat elektromagnetickou energii ve svých vnitřních komorách a pod základnou.

Studie je publikována v Journal of Applied Physics, Journal of Applied Physics.

Výzkumný tým plánuje použít tyto teoretické výsledky k vývoji nanočástic, které mohou reprodukovat podobné efekty v optickém rozsahu. Takové nanočástice lze využít například k vytvoření senzorů a vysoce výkonných solárních článků.

Zatímco egyptské pyramidy jsou opředeny mnoha mýty a legendami, o jejich fyzikálních vlastnostech máme málo vědecky spolehlivých informací. Jak se ukázalo, někdy se tato informace ukáže být působivější než jakákoli fikce.

Myšlenka provést fyzikální výzkum přišla na mysl vědců z ITMO (St. Petersburg National Research University of Information Technologies, Mechanics and Optics) a Laser Zentrum Hannover.

Fyzici se začali zajímat o to, jak bude Velká pyramida interagovat s rezonančními elektromagnetickými vlnami, nebo jinými slovy, s vlnami o úměrné délce. Výpočty ukázaly, že v rezonančním stavu může pyramida koncentrovat elektromagnetickou energii ve vnitřních komorách pyramidy a také pod její základnou, kde se nachází třetí, nedokončená komora.

Tyto závěry byly získány na základě numerického modelování a analytických metod fyziky. Nejprve vědci navrhli, že rezonance v pyramidě mohou být způsobeny rádiovými vlnami o délce od 200 do 600 metrů. Poté modelovali elektromagnetickou odezvu pyramidy a vypočítali extinkční průřez. Tato hodnota pomáhá odhadnout, kolik energie dopadajících vln může být rozptýleno nebo absorbováno pyramidou za rezonančních podmínek. Nakonec za stejných podmínek vědci získali rozložení elektromagnetických polí uvnitř pyramidy.

Aby vědci vysvětlili výsledky, provedli vícepólovou analýzu. Tato metoda je široce používána ve fyzice ke studiu interakce mezi komplexním objektem a elektromagnetickým polem. Objekt rozptylující pole je nahrazen souborem jednodušších zdrojů záření: multipóly. Sběr záření z multipólů se shoduje s rozptylem pole na celém objektu. Proto, když známe typ každého multipólu, je možné předpovědět a vysvětlit rozložení a konfiguraci rozptýlených polí v celém systému.

Velká pyramida přilákala výzkumníky studiem interakcí mezi světlem a dielektrickými nanočásticemi. Rozptyl světla nanočásticemi závisí na jejich velikosti, tvaru a indexu lomu výchozího materiálu. Změnou těchto parametrů je možné určit režimy rezonančního rozptylu a použít je k vývoji zařízení pro řízení světla v nanoměřítku.

„Egyptské pyramidy vždy přitahovaly velkou pozornost. Nás jako vědce zajímaly, a tak jsme se rozhodli podívat se na Velkou pyramidu jako na rozptýlenou částici vyzařující rádiové vlny. Kvůli nedostatku informací o fyzikálních vlastnostech pyramidy jsme museli použít některé předpoklady. Předpokládali jsme například, že uvnitř nejsou žádné neznámé dutiny a stavební materiál s vlastnostmi běžného vápence je rovnoměrně rozmístěn uvnitř i vně pyramidy. Vezmeme-li tyto předpoklady v úvahu, získali jsme zajímavé výsledky, které mohou najít důležité praktické aplikace, “říká Andrey Evlyukhin, vedoucí výzkumu a koordinátor výzkumu.

Vědci nyní plánují použít výsledky k replikaci podobných efektů v nanoměřítku. „Volbou materiálu s vhodnými elektromagnetickými vlastnostmi můžeme získat pyramidální nanočástice s perspektivou praktické aplikace v nanosenzorech a účinných solárních článcích,“říká Polina Kapitainova, PhD ve fyzice a technologii na ITMO University.