قامت مجموعة بحثية دولية بتطبيق طرق الفيزياء النظرية لبحث الاستجابة الكهرومغناطيسية للهرم الأكبر بمصر لموجات الراديو، وتوقع العلماء أنه في ظل ظروف الرنين، يمكن للهرم تركيز الطاقة الكهرومغناطيسية في غرفه الداخلية وتحت القاعدة.
وتعتزم مجموعة البحث استخدام هذه النتائج النظرية لتصميم جزيئات نانوية قادرة على إنتاج تأثيرات مشابهة في المدى البصري، يمكن استخدام هذه الجسيمات النانوية، على سبيل المثال، لتطوير أجهزة استشعار وخلايا شمسية عالية الكفاءة، وقد نشرت الدراسة في مجلة “الفيزياء التطبيقية”.
وفي حين أن الأهرامات المصرية محاطة بالعديد من الأساطير والخرافات، فإن الباحثين لا يملكون إلا القليل من المعلومات الموثوقة علمياً عن خواصهم الفيزيائية، وقد اهتم الفيزيائيون مؤخراً بكيفية تفاعل الهرم الأكبر مع الموجات الكهرومغناطيسية ذات الطول الرنيني، وأظهرت الحسابات أنه في حالة الطنين، يمكن للهرم تركيز الطاقة الكهرومغناطيسية في غرفه الداخلية وكذلك تحت قاعدته، حيث تقع الغرفة الثالثة غير المكتملة.
وقد استمدت هذه الاستنتاجات على أساس النمذجة العددية والطرق التحليلية للفيزياء، وقدر الباحثون في البداية أن الأصداء الموجودة في الهرم يمكن أن تحدث بفعل موجات الراديو التي يتراوح طولها بين 200 و 600 متر، ثم قاموا بعمل نموذج للاستجابة الكهرومغناطيسية للهرم وحسبوا المقطع العرضي المتلاشي، تساعد هذه القيمة على تقدير أي جزء من طاقة الموجة المستعصية القابلة للتشتت أو الامتصاص بواسطة الهرم تحت ظروف الرنين، وأخيراً، ولنفس الشروط، حصل العلماء على توزيع المجال الكهرومغناطيسي داخل الهرم.
ولتفسير النتائج، أجرى العلماء تحليلاً متعدد الأقطاب، تستخدم هذه الطريقة على نطاق واسع في الفيزياء لدراسة التفاعل بين الجسم المعقد والمجال الكهرومغناطيسي، ويتم استبدال الكائن الذي يقوم بتوزيع الحقل بمجموعة من المصادر الأبسط للإشعاع المتعدد ويتزامن جمع الإشعاع متعدد الأقطاب مع تشتت المجال بواسطة كائن بأكمله، لذلك، من خلال معرفة نوع كل متعدد الأقطاب، يمكن التنبؤ بتوزيع وتهيئة الحقول المتفرقة في النظام بأكمله.
وقد اجتذب الهرم الأكبر الباحثين أثناء دراستهم للتفاعل بين الضوء والجسيمات النانوية العازلة.، ويعتمد تشتت الضوء بالجسيمات النانوية على حجمها وشكلها ومؤشر انكسارها للمادة المصدر، وبتغير هذه المتغيرات، يمكن تحديد أنظمة تشتت الرنين واستخدامها في تطوير أجهزة للتحكم في الضوء في المقياس النانوي.
“لقد جذبت الأهرامات المصرية اهتمامًا كبيرًا دائمًا، وكعلماء كنا مهتمين بها أيضًا، لذلك قررنا النظر إلى الهرم الأكبر كموجات تشتت موجات الجسيمات بشكل كبير، وبسبب نقص المعلومات حول الخصائص الفيزيائية للهرم، على سبيل المثال، افترضنا أنه لا توجد تجاويف مجهولة في الداخل، وأن مواد البناء ذات خصائص الحجر الجيري العادي موزعة بالتساوي داخل الهرم وخارجه، ومع هذه الافتراضات، حصلنا على نتائج مثيرة للاهتمام “يمكن أن تجد تطبيقات عملية مهمة”، يقول د. أندري إفلايخن (Andrey Evlyukhin)، المشرف العلمي ومنسق البحث.
والآن، يخطط العلماء لاستخدام النتائج لإنتاج تأثيرات مشابهة في المقياس النانوي، “اختيار مادة ذات خصائص كهرومغناطيسية مناسبة، يمكننا الحصول على الجسيمات النانوية الهرمية مع وعد للتطبيق العملي في مستشعرات النانو والخلايا الشمسية الفعالة”، تقول د. بولينا كابيتاينوفا (Polina Kapitainova)، عضو كلية الفيزياء والتكنولوجيا في جامعة إتمو الروسية (ITMO).
