Invizibilitatea - precum și călătoria în timp, teleportarea, levitația și ultra-viteza - a fost un subiect de discuție a science fiction încă de la începuturile ei. Printre cele mai cunoscute exemple se numără invizibilitatea folosită de romulani în Star Trek, Harry Potter cu ajutorul unui haină de ploaie și Frodo pentru a-și face drumul spre Mordor. Sute, dacă nu chiar mii de referințe la invizibilitate, se găsesc în cărți și filme. De-a lungul anilor, oamenii de știință au venit cu modalități interesante de a ascunde obiecte din câmpul vizual, dar procesul în aceste cazuri a fost mult mai complicat decât demonstrează știința-ficțiune.
Înainte de a putea vorbi, ca să spunem așa, o mantie invizibilă științifică, trebuie să înțelegem relația dintre lumină și obiectele fizice. Credeți sau nu, această atitudine este destul de simplă. Când ne uităm la ceva - fie că este vorba de un măr sau de o mașină - ceea ce vedem este redus la lungimea de undă a luminii care reflectă și absoarbe obiectul.
În cazul soarelui, să zicem, culoarea albă se datorează faptului că absoarbe toate lungimile de undă ale luminii. Cu toate acestea, chiar de pe liliac, majoritatea oamenilor vor spune că Soarele este de fapt galben (dar asta este altceva). Având în vedere acest lucru, nu ar fi inutil să întrebați, puteți face acest lucru pentru a ascunde culoarea adevărată a obiectului sau chiar a face invizibil?
Răspunsul este mult mai interesant decât pare la prima vedere: puteți. Recent, oamenii de știință francezi au anunțat că au găsit o modalitate de a manipula lumina în așa fel încât un obiect mic opac să fie complet transparent pentru ochiul uman. Deși sună simplu, de fapt, totul este mult mai complicat.
Cum funcționează?
Tehnica utilizată de oamenii de știință se bazează pe efectele cuantice. Asemenea lucruri ca împrăștierea lui Rayleigh ne-au învățat că particulele de lumină trăiesc o viață furtunoasă, din când în când colizindu-se cu aceasta și că pe parcursul spațiului-timp. Când intră în contact cu moleculele și alte particule ale materiei, părțile lor constitutive, adică fotoni, sare în direcții diferite în unghiuri ciudate. Alte complicații apar atunci când adăugăm atomi sau molecule suplimentare care interacționează cu ecuația. Într-un astfel de mediu, ele sunt numite radiatoare cuantice și sunt extrem de importante pentru domeniul promis de tehnologie cuantică.
Atunci când o sursă de lumină este în contact cu celălalt emițător, ricoșează de lumină și prezintă schimbările în câmpul electromagnetic care conduc la risipire de fotoni generatoare de modele de undă mai complexe. Totuși, este necesar să nu uităm de dipoli - sau de radiatoare cuantice cu partea pozitivă și negativă. Această caracteristică, care este un rezultat al faptului că emițătorul a distribuit inegal electroni poate avea un efect serios asupra câmpului electromagnetic. Câmpul electromagnetic al fiecărui radiator este important.
În final, toate acestea generează adesea ceea ce se numește interacțiuni dipol-dipol: o combinație de lucruri care dispersează intens lumina. Și, așa cum au arătat studiile, acest efect poate fi folosit pentru a manipula reflexia luminii de pe suprafață.
Un radiator cuantic (reprezentat ca un disc albastru) interacționează cu un câmp electromagnetic. Fizicienii au folosit interacțiuni dipol-dipol în astfel de radiatoare cuantice pentru a face obiecte opace transparente.
Mai precis, oamenii de știință folosesc o noua tehnica numita DIETA (induse de dipol transparență electromagnetică) pentru a preveni ricoșarea luminii de la suprafață și reflexia unui anumit lungime de undă, ceea ce face ca, în esență, obiectul transparent în domeniul vizibil.
Ce va duce la asta?
Întregul punct al lucrării este faptul că oamenii de știință trebuie să repete succesul său ca un exemplu al obiectului de mai mult de doi atomi în diametru (pentru referință, este extrem de mică în comparație cu macroscales ale lumii în care trăim). Cu toate acestea, ei sunt siguri că nu numai că va fi capabil să facă acest lucru cu obiecte mari, dar, de asemenea, să înșele ochii noștri, nu numai pentru a face un obiect invizibil, dar, de asemenea, vopsi o culoare cu totul diferit.
Munca lor, de asemenea, aruncă lumină (literalmente) asupra modului în care putem să încetinim considerabil lumina sau chiar să o înghețăm. În primul caz, acest lucru se face prin schimbarea traiectoriei fotonilor datorită interacțiunii particulelor cu mediul. Avantajele unei astfel de descoperiri sunt prea numeroase pentru a fi enumerate, dar cu siguranta - inca mai avem mult de lucru.
"În prezent, scopul nostru este de a transfera DIET la un sistem atomic sau molecular multiplu", spune Harron. "Fiecare emițător se va comporta ca o serie de dipoli oscilanți, deschizând astfel o serie de ferestre de transparență, ceea ce ne va permite să realizăm o strategie mai flexibilă de manipulare".
De asemenea, oamenii de știință studiază metodele de încetinire a luminii pe baza evoluțiilor lor.
Trimiteți-le prietenilor: