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por�Anastasia
Komarova
ITMO University
31
Julio 2018
del Sitio Web�PHYS�
traducci�n de
Adela Kaufmann
Versi�n
original en ingles
Versi�n
en italiano
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Un grupo de investigaci�n internacional ha aplicado m�todos de
f�sica te�rica para investigar la respuesta electromagn�tica de�la
Gran Pir�mide�a
las ondas de radio.
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Los
cient�ficos predijeron que, bajo condiciones de resonancia, la
pir�mide puede concentrar energ�a electromagn�tica en sus c�maras
internas y debajo de la base.�El grupo de investigaci�n planea usar
estos resultados te�ricos para dise�ar nanopart�culas capaces de
reproducir efectos similares en el rango �ptico.
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Tales�nanopart�culas�pueden
usarse, por ejemplo, para desarrollar sensores y c�lulas solares
altamente eficientes.
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El
estudio (Electromagnetic
Properties of the Great Pyramid - First Multipole Resonances and
Energy Concentration)
fue publicado en el�Diario de F�sica Aplicada.
Mientras que las pir�mides egipcias est�n rodeadas de muchos�"mitos"�y�"leyendas",
los investigadores tienen poca informaci�n cient�ficamente confiable
sobre sus propiedades f�sicas.
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Recientemente, los f�sicos se interesaron en c�mo la Gran Pir�mide
interactuar�a con�ondas
electromagn�ticas�de
longitud resonante.
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Los
c�lculos mostraron que en el estado resonante, la pir�mide puede
concentrar�energ�a
electromagn�tica�en
sus c�maras internas, as� como tambi�n debajo de su base, donde se
encuentra la tercera�c�mara "inacabada".
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Propagaci�n de ondas electromagn�ticas dentro de las pir�mides de
Keops
a diferentes longitudes de ondas de radio (de 200 a 400 metros).
La posici�n rectangular negra de la llamada C�mara del Rey.
Cr�dito: Universidad de ITMO, Laser Zentrum Hannover
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Estas conclusiones se derivaron sobre la base del modelado num�rico
y los m�todos anal�ticos de la f�sica.
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Los investigadores primero estimaron que las resonancias en
la pir�mide pueden ser inducidas por ondas de radio con una
longitud que va de 200 a 600 metros.
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Luego hicieron un modelo de la respuesta electromagn�tica de
la pir�mide y calcularon la secci�n transversal de
extinci�n.�Este valor ayuda a estimar qu� parte de la
energ�a de la onda incidente puede ser dispersada o
absorbida por la pir�mide en condiciones de resonancia.
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Finalmente, para las mismas condiciones, los cient�ficos
obtuvieron la distribuci�n del campo electromagn�tico dentro
de la pir�mide.
Para
explicar los resultados, los cient�ficos realizaron un�an�lisis
multipolar.�Este m�todo es ampliamente utilizado en f�sica para
estudiar la interacci�n entre un objeto complejo y un campo
electromagn�tico.
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El
objeto que dispersa el campo se reemplaza por un conjunto de fuentes
de radiaci�n m�s simples:
multipolos...
La
colecci�n de radiaci�n multipolar coincide con la dispersi�n del
campo por un objeto completo.
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Por
lo tanto, conociendo el tipo de cada multipolo, es posible predecir
y explicar la distribuci�n y configuraci�n de los campos dispersos
en todo el sistema.�
La Gran Pir�mide atrajo a los investigadores mientras estudiaban la
interacci�n entre la luz y las nanopart�culas diel�ctricas.�La
dispersi�n de la luz por nanopart�culas depende de su tama�o, forma
e �ndice de refracci�n del material fuente.
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Variando estos par�metros, es posible determinar los reg�menes de
dispersi�n de resonancia y usarlos para desarrollar dispositivos
para controlar la luz a nanoescala.
"Las pir�mides egipcias siempre han atra�do gran atenci�n.
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Nosotros, como cient�ficos, tambi�n est�bamos interesados en
ellos, as� que decidimos mirar a la Gran Pir�mide como una
part�cula que disipando resonantemente las ondas de radio.
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Debido a la falta de informaci�n sobre las propiedades f�sicas
de la pir�mide, tuvimos que usar algunas suposiciones.
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Por ejemplo, asumimos que�no hay cavidades desconocidas en el
interior, y el material de construcci�n con las propiedades
de una piedra caliza com�n se distribuye uniformemente dentro y
fuera de la pir�mide.
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Con estas suposiciones hechas, obtuvimos resultados interesantes
que pueden encontrar aplicaciones pr�cticas importantes", dice
el Dr. Sc. Andrey Evlyukhin, supervisor cient�fico y coordinador
de la investigaci�n.
Ahora, los cient�ficos planean usar los resultados para reproducir
efectos similares a nanoescala.
"Al elegir un material con propiedades electromagn�ticas
adecuadas, podemos obtener nanopart�culas piramidales, con la
promesa de una aplicaci�n pr�ctica en nanosensores y c�lulas
solares efectivas", dice Polina Kapitainova, Ph.D., miembro de
la Facultad de F�sica y Tecnolog�a de la
Universidad ITMO.
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