Utilizzando metodi ben noti della fisica teorica per studiare la risposta elettromagnetica della Grande Piramide alle onde radio, un gruppo di ricerca internazionale ha scoperto che, in condizioni di risonanza elettromagnetica, una piramide può concentrare l'energia elettromagnetica nelle sue camere interne e sotto la base. Lo studio è pubblicato nel Journal of Applied Physics, Journal of Applied Physics.
Il team di ricerca prevede di utilizzare questi risultati teorici per sviluppare nanoparticelle in grado di riprodurre effetti simili nella gamma ottica. Tali nanoparticelle possono essere utilizzate, ad esempio, per creare sensori e celle solari ad alte prestazioni.
Sebbene le piramidi egizie siano circondate da molti miti e leggende, abbiamo poche informazioni scientificamente affidabili sulle loro proprietà fisiche. Come si è scoperto, a volte questa informazione risulta essere più impressionante di qualsiasi finzione.
L'idea di condurre una ricerca fisica è venuta alla mente degli scienziati dell'ITMO (Università nazionale di ricerca di tecnologie dell'informazione, meccanica e ottica di San Pietroburgo) e del Laser Zentrum di Hannover.
I fisici si interessarono al modo in cui la Grande Piramide avrebbe interagito con le onde elettromagnetiche risonanti o, in altre parole, con onde di lunghezza proporzionale. I calcoli hanno dimostrato che in uno stato risonante, una piramide può concentrare l'energia elettromagnetica nelle camere interne della piramide, così come sotto la sua base, dove si trova la terza camera non finita.
Queste conclusioni sono state ottenute sulla base di modelli numerici e metodi analitici della fisica. All'inizio, i ricercatori hanno suggerito che le risonanze nella piramide potrebbero essere causate da onde radio di lunghezza compresa tra 200 e 600 metri. Hanno quindi modellato la risposta elettromagnetica della piramide e calcolato la sezione trasversale di estinzione. Questo valore aiuta a stimare quanta energia dell'onda incidente può essere dispersa o assorbita dalla piramide in condizioni di risonanza. Infine, nelle stesse condizioni, gli scienziati hanno ottenuto la distribuzione dei campi elettromagnetici all'interno della piramide.
Distribuzione dei campi elettrico (a-d) e magnetico (e-h) nel piano xz di una piramide situata nello spazio libero. Le onde incidenti sono polarizzate lungo l'asse x. Il rettangolo nero all'interno della Piramide rappresenta la "Camera dello Zar". La direzione di propagazione delle onde piane incidenti è mostrata nella figura seguente:
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Distribuzione delle grandezze elettriche (a - d) e dei campi magnetici (e - h) nel piano xz di una piramide situata nello spazio libero. Le onde incidenti (verso l'alto) sono polarizzate lungo l'asse x. Il rettangolo nero all'interno della Piramide rappresenta la "Camera dello Zar". La direzione di propagazione delle onde piane incidenti è mostrata nella figura seguente:
Per spiegare i risultati, gli scienziati hanno condotto un'analisi multipolare. Questo metodo è ampiamente utilizzato in fisica per studiare l'interazione tra un oggetto complesso e un campo elettromagnetico. L'oggetto di diffusione del campo è sostituito da una serie di sorgenti di radiazioni più semplici: i multipoli. La raccolta della radiazione dai multipoli coincide con la diffusione del campo sull'intero oggetto. Pertanto, conoscendo il tipo di ogni multipolo, è possibile prevedere e spiegare la distribuzione e la configurazione dei campi dispersi nell'intero sistema.
La Grande Piramide ha attratto i ricercatori studiando le interazioni tra luce e nanoparticelle dielettriche. La diffusione della luce da parte delle nanoparticelle dipende dalla loro dimensione, forma e indice di rifrazione del materiale di partenza. Modificando questi parametri, è possibile determinare le modalità di diffusione della risonanza e utilizzarle per sviluppare dispositivi per il controllo della luce su nanoscala.
“Le piramidi egizie hanno sempre attirato molta attenzione. Noi scienziati eravamo interessati a loro, quindi abbiamo deciso di considerare la Grande Piramide come una particella sparsa che emette onde radio. A causa della mancanza di informazioni sulle proprietà fisiche della piramide, abbiamo dovuto utilizzare alcune ipotesi. Ad esempio, abbiamo ipotizzato che non vi siano cavità sconosciute all'interno e che il materiale da costruzione con le proprietà del calcare ordinario sia distribuito uniformemente all'interno e all'esterno della piramide. Tenendo conto di questi presupposti, abbiamo ricevuto risultati interessanti che possono trovare importanti applicazioni pratiche , afferma Andrey Evlyukhin, supervisore e coordinatore della ricerca.
Gli scienziati ora intendono utilizzare i risultati per riprodurre effetti simili su scala nanometrica. "Scegliendo un materiale con proprietà elettromagnetiche adeguate, possiamo ottenere nanoparticelle piramidali con la prospettiva di un'applicazione pratica in nanosensori e celle solari efficienti", afferma Polina Kapitainova, PhD in Fisica e Tecnologia presso l'Università ITMO.
