DE GROTE PIRAMIDE VAN GIZA KAN ELEKTROMAGNETISCHE ENERGIE CONCENTREREN

Dick Schrauwen [1]

SAMENVATTING
Een internationale onderzoeksgroep heeft een model ontwikkeld van de grote piramide van Giza in Egypte. Dit model was gebaseerd op methoden uit de theoretische natuurkunde. Uit dit model bleek dat de piramide elektromagnetische straling kan concentreren. Dit doet zich voor als de golflengte van de straling strookt met de dimensies van de piramide. De onderzoeksgroep is van plan om de theoretische resultaten van de studie te gebruiken om nanodeeltjes te ontwerpen die hetzelfde verschijnsel vertonen met licht. Dergelijke nanodeeltjes zouden gebruikt kunnen worden in lichtgevoelige sensoren en zeer doelmatige zonnecellen. De studie werd gepubliceerd in de Journal of Applied Physics [2].

FICTIE en FEIT
Over de Egyptische piramides doen veel mythes en legenden de ronde. In contrast daarmee beschikken we over weinig betrouwbare wetenschappelijke informatie over hun natuurkundige eigenschappen. Soms blijkt wetenschap meer spectaculair dan welke fictie dan ook. Dat blijkt uit onderzoek van de ITMO-universiteit in Sint-Petersburg en het Laser Zentrum te Hannover.

De onderzoekers waren benieuwd hoe de grote piramide van Giza zou interacteren met elektromagnetische straling van een golflengte waarbij resonantie zou kunnen optreden. Hun model voorspelde dat de piramide inderdaad elektromagnetische energie kan concentreren in de twee interne kamers van de piramide en onder de basis waar zich een derde onvoltooide kamer bevindt.

RESONANTIE
De onderzoekers kwamen tot deze conclusies op basis van numerieke modellering en natuurkundige analytische methoden. Ze schatten dat er resonanties [5] in de piramide kunnen worden opgewekt met radiogolven [3] met een golflengte van 200 tot 600 meter (in het spectrum van wat we AM-middengolf noemen op onze klassieke radio, DS). Vervolgens maakten ze een model van de respons van de piramide op die radiogolven. Daarmee konden ze de dwarsdoorsnede van de piramide berekenen waar de golven uitdoven en dus ook van het deel van de invallende golfenergie dat verstrooid of geabsorbeerd wordt. Door die inzichten te combineren kregen de onderzoekers een beeld van de verdeling van elektromagnetische velden in de piramide.

ANALYSE
Om de resultaten te verklaren, voerden de wetenschappers een `multipole analysis` [6] uit. Deze methode wordt veel gebruikt in de natuurkunde om de interactie tussen een complex object en een elektromagnetisch veld te bestuderen. Het object dat het veld verstrooit, wordt vervangen door een reeks eenvoudigere stralingsbronnen: de multipoles. De totale straling van de multipoles stemt overeen met de veldverstrooing in het oorspronkelijke object. Omdat het type van elke multipool bekend is, kan de verdeling en configuratie van de velden in het hele systeem voorspeld en verklaard worden.

NANODEELTJES
De Grote Piramide trok de aandacht van de onderzoekers toen ze de interactie tussen licht en diŽlektrische nanodeeltjes [7] aan het bestuderen waren. De verstrooiing van licht door die nanodeeltjes hangt af van hun grootte, vorm en de brekingsindex van het materiaal. Deze eigenschappen bepalen ook de wijze waarop licht in het nanodeeltje resoneert. Met deze kennis kunnen toepassingen (devices) ontwikkeld worden om licht op nanoschaal te manipuleren.

DE GROTE PIRAMIDE ALS MODEL
Dr. Sc. Andrey Evlyukhin, wetenschappelijk begeleider en coŲrdinator van het onderzoek, licht toe. De Egyptische piramides hebben altijd veel aandacht getrokken. Ook wij als wetenschappers waren in deze bouwwerken geÔnteresseerd. In het kader van ons onderzoek besloten we de Grote Piramide [8] te beschouwen als `een deeltje` dat radiogolven resonerend verstrooid. Vanwege het gebrek aan informatie over de fysieke eigenschappen van de piramide moesten we een aantal vooronderstellingen gebruiken. Zo gingen we er bijvoorbeeld van uit dat er geen onbekende holtes in het gebouw zijn. Een andere vooronderstelling was dat het gebouwd was met kalksteen en dat dit materiaal gelijkmatig was verdeeld. Op basis van deze aannames hebben we interessante resultaten behaald.

PRAKTISCHE TOEPASSING
De wetenschappers zijn van plan om de resultaten te gebruiken om vergelijkbare effecten op nanoschaal te realiseren. Polina Kapitainova, lid van de Faculteit Natuurkunde en Technologie van de ITMO-universiteit zegt hierover het volgende. Door een materiaal met geschikte elektromagnetische eigenschappen te kiezen, kunnen we piramidale nanodeeltjes maken. Die deeltjes kunnen we wellicht toepassen in nanosensoren en effectieve zonnecellen.

REFERENTIES

[1] Deze tekst is een bewerking van het onderstaande persbericht over [2]
- (persbericht) https://www.eurekalert.org/pub_releases/2018-07/iu-srt073018.php

[2] Wetenschappelijk artikel: https://aip.scitation.org/doi/10.1063/1.5026556

Electromagnetic properties of the Great Pyramid: First multipole resonances and energy concentration`, Mikhail Balezin, Kseniia V. Baryshnikova, Polina Kapitanova en Andrey B. Evlyukhin. In: Journal of Applied Physics 124, 034903 (2018).

[3] Radiogolven:
- https://nl.wikipedia.org/wiki/Radiogolf

[4] Lichtgolven, optisch spectrum :
- https://nl.wikipedia.org/wiki/Zichtbaar_spectrum
- https://nl.wikipedia.org/wiki/Licht

[5] Resonantie. Blaasinstrumenten werken volgens het principe van resonantie. De tonen van een panfluit worden bepaald door de lengte van elke pijp. Hoe langer de pijp, hoe groter de golflengte, hoe geringer de frequentie, hoe lager de toon. Zie ook:
- https://nl.wikipedia.org/wiki/Resonantie_(natuurkunde)

[6] multipole analysis, zie:
- https://nl.wikipedia.org/wiki/Elektromagnetisme
- https://en.wikipedia.org/wiki/Distributed_multipole_analysis
- https://en.wikipedia.org/wiki/Multipole_expansion
- https://www.comsol.com/model/multipole-analysis-of-electromagnetic-scattering-31901

[7] diŽlektrische nanodeeltjes, zie:
- https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0009261498002772
- https://en.wikipedia.org/wiki/Nanoparticle

[8] Grote piramide van Giza
- https://en.wikipedia.org/wiki/Great_Pyramid_of_Giza
- https://nl.wikipedia.org/wiki/Piramiden_van_Gizeh



 


 

Steun ook ons kenniswerk, bezoek ook eens in de Leefbewust winkel


Naar het overige nieuws van vandaag