Международная исследовательская группа применила методы теоретической физики для исследования электромагнитного отклика Великой Пирамиды на радиоволны. Ученые доказали, что в условиях резонанса пирамида может концентрировать электромагнитную энергию в своих внутренних камерах и под основанием.
В то время как египетские пирамиды окружены множеством мифов и легенд, исследователи имеют мало научно достоверной информации об их физических свойствах. Недавно физики заинтересовались тем, как Великая пирамида будет взаимодействовать с электромагнитными волнами резонансной длины. Расчеты показали, что в резонансном состоянии пирамида может концентрировать электромагнитную энергию как во внутренних камерах, так и под основанием, где расположена третья незаконченная камера.
Эти выводы были получены на основе численного моделирования и аналитических методов физики. Исследователи впервые оценили, что резонансы в пирамиде могут быть вызваны радиоволнами длиной от 200 до 600 метров. Затем они составили модель электромагнитного отклика пирамиды и рассчитали поперечное сечение. Это значение помогает оценить, какая часть энергии падающей волны может быть рассеяна или поглощена пирамидой в резонансных условиях. Наконец, при тех же условиях ученые получили распределение электромагнитного поля внутри пирамиды.
Для объяснения полученных результатов ученые провели мультипольный анализ. Этот метод широко используется в физике для изучения взаимодействия сложного объекта с электромагнитным полем. Объект, рассеивающий поле, заменяется набором более простых источников излучения-мультиполей. Совокупность мультипольных излучений совпадает с полем рассеяния на весь объект. Поэтому, зная тип каждого мультиполя, можно предсказать и объяснить распределение и конфигурацию рассеянных полей во всей системе.
Великая Пирамида привлекла исследователей, когда они изучали взаимодействие между светом и диэлектрическими наночастицами. Рассеяние света наночастицами зависит от их размера, формы и показателя преломления исходного материала. Варьируя эти параметры, можно определять режимы резонансного рассеяния и использовать их для разработки устройств управления светом на наноуровне.
«Египетские пирамиды всегда привлекали большое внимание. Нас, как ученых, они тоже интересовали, поэтому мы решили рассматривать Великую пирамиду как частицу, резонансно рассеивающую радиоволны. Из-за отсутствия информации о физических свойствах пирамиды пришлось использовать некоторые предположения. Например, мы предположили, что внутри нет неизвестных полостей, а строительный материал со свойствами обычного известняка равномерно распределен внутри и снаружи пирамиды. Сделав эти предположения, мы получили интересные результаты, которые могут найти важное практическое применение”, — говорит доктор наук. Андрей Евлюхин, научный руководитель и координатор исследования.
Теперь ученые планируют использовать полученные результаты для воспроизведения подобных эффектов на наноуровне.
«Выбирая материал с подходящими электромагнитными свойствами, мы можем получить пирамидальные наночастицы с перспективой практического применения в наносенсорах и эффективных солнечных элементах”, — говорит Полина Капитаинова, кандидат технических наук, член Физико-технического факультета Университета ИТМО.
