Сделать стартовой  |  Добавить в избранное  |  RSS 2.0  |  Информация авторамВерсия для смартфонов
           Telegram канал ОКО ПЛАНЕТЫ                Регистрация  |  Технические вопросы  |  Помощь  |  Статистика  |  Обратная связь
ОКО ПЛАНЕТЫ
Поиск по сайту:
Авиабилеты и отели
Регистрация на сайте
Авторизация

 
 
 
 
  Напомнить пароль?



Клеточные концентраты растений от производителя по лучшей цене


Навигация

Реклама

Важные темы


Анализ системной информации

» » » Пирамида Хеопса фокусирует энергию радиоволн

Пирамида Хеопса фокусирует энергию радиоволн


21-08-2020, 18:21 | Необычные явления / Хроника необычного | разместил: Редакция ОКО ПЛАНЕТЫ | комментариев: (1) | просмотров: (4 590)

Физики из петербургского Университета ИТМО численно рассчитали, как пирамида Хеопса рассеивает радиоволны длиной порядка 200–600 метров, и выяснили, что на определённых резонансных частотах полости пирамиды концентрируют электромагнитную энергию. Кроме того, пирамида, стоящая на известняковом плато, фокусирует электромагнитные волны под своим основанием. Статья опубликованая Journal of Applied Physics.

Египетские пирамиды окружены множеством мифов и легенд, причём они представляют большой интерес не только для историков и археологов, но и для физиков. Например, в ноябре 2017 года учёные «просканировали» с помощью космических мюонов пирамиду Хеопса — самую крупную из египетских пирамид — и обнаружили над Большой галереей ещё одну пустоту длиной около 30 метров, ранее неизвестную. Кратко об открытии учёных можно прочитать в нашей новости, а более подробно — в материале «Разгрузочная камера фараона».

Физики из ИТМО сосредоточились на электромагнитных свойствах пирамиды Хеопса, а именно на её способности поглощать и отражать излучение. Чтобы проверить эти свойства, учёные построили цифровую трёхмерную копию пирамиды и учли, что диэлектрическая проницаемость известняковых блоков, из которых сложена пирамида, может изменяться в пределах ε = 4–6. Поскольку точную величину проницаемости установить очень сложно, физики выбрали в качестве среднего значения ε = 5 + 0,1i (мнимая часть отвечает за слабое затухание электромагнитных волн внутри вещества). Кроме того, в трёхмерной модели учитывалась «камера Царя» — самая большая камера (размером 11×5×11 метров), находящаяся в центре пирамиды. Несмотря на то, что физические размеры камеры много меньше размеров пирамиды, пренебрегать ей при детальном рассмотрении нельзя. Расчёты физики выполнили для свободной пирамиды и пирамиды, стоящей на известняковом плато.

Затем исследователи направили на пирамиду плоскую электромагнитную волну, перпендикулярную её основанию, и численно рассчитали сечение рассеяния и экстинкции для длин волн из диапазона 200–600 метров. Случаи, когда волна направлена от вершины пирамиды к основанию и от основания к вершине, учёные рассмотрели по отдельности. Чтобы понять, что такое сечение рассеяния, представим себе широкий поток шариков, летящих навстречу прямоугольной коробке шириной D и высотой H.

Большинство шариков пролетит мимо коробки, однако часть из них столкнётся с ней и отразится — получится, что коробка «вырезает» из потока шариков полосу площадью σ = D×H. Собственно, эту площадь и называют сечением рассеяния. Чем больше площадь — тем больше вероятность того, что шарики из потока отразятся, поэтому с помощью параметра σ очень удобно описывать процессы столкновения и рассеяния. В случае, когда поток шариков заменяется электромагнитной волной, понятие сечения рассеяния несколько усложняется, однако эта величина по-прежнему описывает вероятность волны отразиться от мишени. Сечение экстинкции определяется практически так же, только в этом случае к процессам рассеяния нужно добавить процессы поглощения волн внутри мишени.

Численные расчёты, основанные на уравнениях Максвелла, показали, что оба сечения достигают максимума при длине волны около 230 и 330 метров вне зависимости от направления падающей волны. Это указывает на электромагнитные резонансы внутри пирамиды. Более того, оказывается, что на резонансной длине волны напряжённость электрического поля внутри полости резко вырастает, то есть полости концентрируют электрическую энергию. Аналогичные эффекты для магнитного поля не наблюдались во всем диапазоне длин волн.

Зависимость от длины волны сечения рассеяния (синий) и экстинкции (зелёный) для случая, когда волна направлена от вершины к основанию (слева) и наоборот (справа). Пирамида находится в пустом пространстве M. Balezin et al. / Journal of Applied Physics

Напряжённость электрического (сверху) и магнитного (снизу) поля внутри пирамиды для разных длин волн. Случай (a) с первой картинкиM. Balezin et al. / Journal of Applied Physics

 

Если же пирамида стояла на известняковом плато, поведение электромагнитных волн изменялось. В этом случае пирамида не просто искажала волны, но фокусировала их и собирала большую часть электромагнитной энергии под основанием. Более того, теперь сечения имели всего один максимум на длине волны около 250 метров. При этом полости внутри пирамиды по-прежнему продолжали концентрировать энергию.

Напряжённость электрического (сверху) и магнитного (снизу) поля внутри пирамиды для разных длин волн. Пирамида стоит на известняковой подложке M. Balezin et al. / Journal of Applied Physics

Более подробная картина напряжённости электрического поля для длины волны λ = 200 метров. Учтены «камера царя» (сверху), «камера царицы» (посередине) и «погребальная яма» (снизу)M. Balezin et al. / Journal of Applied Physics

 

Чтобы независимо проверить полученные результаты, физики использовали метод дискретного дипольного приближения. В этом методе физическому объекту сопоставляется система более простых источников излучения — мультиполей, — которая ведёт себя во внешнем электромагнитном поле абсолютно так же, как исходный объект. Например, электрический диполь — это система двух зарядов, равных по модулю, противоположных по знаку и отдалённых друг от друга на небольшое расстояние. Поскольку рассматриваемые длины волн превышали характерные размеры пирамиды (порядка 100 метров), учёные работали в длинноволновом приближении. Это заметно упростило теоретические расчёты и позволило связать оба резонанса с физическими характеристиками пирамиды. В случае «свободной» пирамиды первому резонансу (длина волны 230 нанометров) отвечает вклад от дипольных моментов тела, а второй резонанс возникает из-за более высоких мультипольных моментов. В случае пирамиды, стоящей на известняковом плато, резонанс определяется как дипольными, так и мультипольными моментами. Кроме того, с помощью метода мультипольных приближений можно объяснить, почему электромагнитная энергия концентрируется внутри полостей.

В будущем учёные планируют использовать полученные результаты для разработки наночастиц, с помощью которых можно управлять видимым светом. В самом деле, качественно такие частицы будут вести себя так же, как пирамида, если изменить длину падающих волн пропорционально размерам рассеивающего объекта — следовательно, они так же будут фокусировать излучение под основанием и подавлять отражённые в обратном направлении волны.

Учёные из ИТМО не первыми обратили внимание на необычные оптические свойства пирамидальных конструкций. Например, в мае 2017 года учёные из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли научились строить зонды, на поверхности которых находится нанометровая позолоченная пирамида, и показали, что с помощью таких зондов можно преодолеть дифракционный предел — получить изображения с разрешением около 80 нанометров, много меньшим длины волны видимого излучения.

Дмитрий Трунин

Источник: nplus1.ru



Рейтинг публикации:

Нравится17



Комментарии (1) | Распечатать

Добавить новость в:


 

 
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Чтобы писать комментарии Вам необходимо зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.

  1. » #1 написал: Dr.MUR (22 августа 2020 03:30)
    Статус: Пользователь offline |



    Группа: Посетители
    публикаций 0
    комментария 183
    Рейтинг поста:
    -1
    Первая картинка в ряду, показывающем "Напряженность ... магнитного поля..." сильно похожа на символ "Всевидящего ока".

       
     






» Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации. Зарегистрируйтесь на портале чтобы оставлять комментарии
 


Новости по дням
«    Декабрь 2024    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
3031 

Погода
Яндекс.Погода


Реклама

Опрос
Ваше мнение: Покуда территориально нужно денацифицировать Украину?




Реклама

Облако тегов
Акция: Пропаганда России, Америка настоящая, Арктика и Антарктика, Блокчейн и криптовалюты, Воспитание, Высшие ценности страны, Геополитика, Импортозамещение, ИнфоФронт, Кипр и кризис Европы, Кризис Белоруссии, Кризис Британии Brexit, Кризис Европы, Кризис США, Кризис Турции, Кризис Украины, Любимая Россия, НАТО, Навальный, Новости Украины, Оружие России, Остров Крым, Правильные ленты, Россия, Сделано в России, Ситуация в Сирии, Ситуация вокруг Ирана, Скажем НЕТ Ура-пЭтриотам, Скажем НЕТ хомячей рЭволюции, Служение России, Солнце, Трагедия Фукусимы Япония, Хроника эпидемии, видео, коронавирус, новости, политика, спецоперация, сша, украина

Показать все теги
Реклама

Популярные
статьи



Реклама одной строкой

    Главная страница  |  Регистрация  |  Сотрудничество  |  Статистика  |  Обратная связь  |  Реклама  |  Помощь порталу
    ©2003-2020 ОКО ПЛАНЕТЫ

    Материалы предназначены только для ознакомления и обсуждения. Все права на публикации принадлежат их авторам и первоисточникам.
    Администрация сайта может не разделять мнения авторов и не несет ответственность за авторские материалы и перепечатку с других сайтов. Ресурс может содержать материалы 16+


    Map