פירמידות הן רכזות אנרגיה. הוכח מדעית

2024 מְחַבֵּר: Seth Attwood | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-16 16:05

באמצעות שיטות ידועות של פיזיקה תיאורטית כדי לחקור את התגובה האלקטרומגנטית של הפירמידה הגדולה לגלי רדיו, קבוצת מחקר בינלאומית מצאה כי בתנאים של תהודה אלקטרומגנטית, פירמידה יכולה לרכז אנרגיה אלקטרומגנטית בחדריה הפנימיים ומתחת לבסיס.

המחקר מתפרסם ב-Journal of Applied Physics, Journal of Applied Physics.

צוות המחקר מתכנן להשתמש בתוצאות התיאורטיות הללו כדי לפתח ננו-חלקיקים שיכולים לשחזר השפעות דומות בתחום האופטי. ניתן להשתמש בננו-חלקיקים כאלה, למשל, ליצירת חיישנים ותאים סולאריים בעלי ביצועים גבוהים.

בעוד שהפירמידות המצריות מוקפות במיתוסים ואגדות רבות, יש לנו מעט מידע מהימן מבחינה מדעית על התכונות הפיזיקליות שלהן. כפי שהתברר, לפעמים המידע הזה מתגלה כמרשים יותר מכל פיקציה.

הרעיון לבצע מחקר פיזיקלי עלה בראשם של מדענים מ-ITMO (אוניברסיטת המחקר הלאומית של סנט פטרבורג לטכנולוגיות מידע, מכניקה ואופטיקה) ומהמרכז הלייזר הנובר.

פיזיקאים התעניינו כיצד הפירמידה הגדולה תתקשר עם גלים אלקטרומגנטיים מהדהדים, או, במילים אחרות, עם גלים באורך פרופורציונלי. חישובים הראו שבמצב תהודה, פירמידה יכולה לרכז אנרגיה אלקטרומגנטית בחדרים הפנימיים של הפירמידה, כמו גם מתחת לבסיס שלה, שם נמצא החדר השלישי, הלא גמור.

מסקנות אלו התקבלו על בסיס מודלים נומריים ושיטות אנליטיות של פיזיקה. בתחילה הציעו החוקרים כי תהודה בפירמידה יכולה להיגרם מגלי רדיו באורך של בין 200 ל-600 מטרים. לאחר מכן הם דגלו את התגובה האלקטרומגנטית של הפירמידה וחישבו את חתך ההכחדה. ערך זה עוזר להעריך כמה מאנרגיית הגל הנכנסת יכולה להתפזר או להיספג על ידי הפירמידה בתנאי תהודה. לבסוף, באותם תנאים, מדענים השיגו את התפלגות השדות האלקטרומגנטיים בתוך הפירמידה.

כדי להסביר את התוצאות, המדענים ביצעו ניתוח רב קוטבי. שיטה זו נמצאת בשימוש נרחב בפיזיקה כדי לחקור את האינטראקציה בין עצם מורכב לשדה אלקטרומגנטי. האובייקט מפזר השדה מוחלף בקבוצה של מקורות קרינה פשוטים יותר: רב קוטבים. איסוף קרינה מרב קוטבי עולה בקנה אחד עם פיזור שדה על כל האובייקט. לכן, בהכרת הסוג של כל רב קוטב, ניתן לחזות ולהסביר את ההתפלגות והתצורה של השדות המפוזרים במערכת כולה.

הפירמידה הגדולה משכה חוקרים על ידי חקר האינטראקציות בין אור וננו-חלקיקים דיאלקטריים. פיזור האור על ידי ננו-חלקיקים תלוי בגודלם, בצורתם ובמקדם השבירה של חומר המוצא. על ידי שינוי פרמטרים אלו, ניתן לקבוע את מצבי הפיזור התהודה ולהשתמש בהם לפיתוח מכשירים לשליטה באור בקנה מידה ננו.

"הפירמידות המצריות תמיד משכו הרבה תשומת לב. אנחנו, כמדענים, התעניינו בהם, אז החלטנו להסתכל על הפירמידה הגדולה כחלקיק מפוזר הפולט גלי רדיו. בשל היעדר מידע על התכונות הפיזיקליות של הפירמידה, נאלצנו להשתמש בכמה הנחות. לדוגמה, הנחנו שאין חללים לא ידועים בפנים, וחומר הבניין בעל התכונות של אבן גיר רגילה מופץ באופן שווה בתוך הפירמידה ומחוצה לה.בהתחשב בהנחות אלו, השגנו תוצאות מעניינות שיכולות למצוא יישומים מעשיים חשובים", אומר אנדריי אווליוחין, מנחה מחקר ורכז מחקר.

מדענים מתכננים כעת להשתמש בתוצאות כדי לשחזר השפעות דומות בקנה מידה ננו. "על ידי בחירת חומר בעל תכונות אלקטרומגנטיות מתאימות, נוכל להשיג ננו-חלקיקים פירמידליים עם סיכוי ליישום מעשי בננו-חיישנים ובתאים סולאריים יעילים", אומרת פולינה Kapitainova, דוקטורט בפיזיקה וטכנולוגיה באוניברסיטת ITMO.