Nedavno su nas znanstvenici upoznali s trećom sigurnošću života, odmah iza smrti i poreza: svatko tko izvještava o nevidljivoj tehnologiji mora spomenuti Harryja Pottera.
Nakon što sam ispunio ovu obvezu, otkrivam - s malo ponosa - da nikada nisam pročitao nijednu knjigu u kojoj glumim ovog mladog čarobnjaka. No, očito je da momak posjeduje ogrtač koji ga čini nevidljivim, a gore spomenuti pisci uživaju razmišljajući je li ovaj fantastični lik po činjenicama znanstvenih pravila. Volim znati kada možemo izbaciti Master Pottera iz vida i, dakle, bez pameti.
Ako želim sakriti objekt - recimo, popularnu knjigu fantazija u sredini stola za prikaz - imam neke mogućnosti. Mogu ga ukrasti kad mislim da nitko ne gleda. Ili, ako više volim svoj stan od zatvora, knjigu mogu pokriti nekakvim ogrtačem, tako da se stol jednostavno čini prazan.
Da bih to učinio, moram manipulirati svjetlošću koja struji vrhom stola kao da putuje kariranim prometnim mrežama. Zaustavljanje svjetla u potpunosti bilo bi prilično teško. Umjesto toga, mogu preusmjeriti tu mrežu i promijeniti svjetlost puta - i tijekom postupka promijeniti ono što svijetli.
Zamislite svjetlo kao automobil koji vozi jednom od linija u ovoj prometnoj mreži. Cilj mu je prijeći s jednog kraja stola na drugi. Kad dosegne do sredine, osvjetljava knjigu.
Sad pretpostavimo da netko zacrta prometni krug u središtu rešetke. U ovom slučaju, naš automobil se mora obilaziti oko centra, nedostajući knjigu. U ovom scenariju svjetlost bi i dalje stigla na drugi kraj tablice, ali neće uspjeti pogoditi čarobnjaka za najbolje prodavane proizvode u sredini.
Međutim, mijenjanje putanje svjetlosti malo je zamršenije od uspona u automobilu. Elektromagnetski valovi, poput svjetlosti, strogo slijede izvornu, kariranu prometnu mrežu. Materijali koji mogu izmijeniti put svjetlosti ne postoje u prirodi, s nekoliko izuzetaka. Ali s novom tehnologijom, inženjeri mogu stvoriti sićušne prometne policajce, zvane metamaterijal, koji savijaju svjetlost u nenormalnim smjerovima. Trenutno su ovi metamaterijali u obliku sićušnih metalnih zavojnica i šipki.
Odavde je jasan nacrt oblikovanja ogrtača nevidljivosti. Prvi korak: sastavite ove metamaterije s otvorom u sredini. Drugi korak: stavite željenu knjigu unutar ovog otvora. Treći korak: vidjeti - ili ne vidjeti - svjetlost se vrte oko oko naočala.
Bez obzira na to odakle osoba gleda, učinak vrijedi: jednom kada svjetlost završi svoj krug oko ogrtača, nastavlja se sa normalnom mrežnom stazom i čini se kao da nikad nije zalutala.
Znanstvenici su testirali ovu ideju stavljajući predmet unutar takvog ogrtača i pucajući mikrovalnom svjetlošću u njegovom smjeru. Kad su prikupljali prostorne podatke na mikrotalasnim pećnicama, informacije su stvarale sliku koja je izgledala kao da svjetlost nastavlja nesmetano svojim putem.
Ovdje se, međutim, susrećemo s malo frustracije. Mikrovalna svjetlost ne može otkriti ništa manje od njene valne duljine - oko inča - poput metamaterijala. Ali ljudi ne vide u mikrovalnim pećnicama; vidimo boje mnogo manjih valnih duljina, na skali od nanometara. Stoga bi za skrivanje predmeta od ljudskog vida metamaterijali bili dramatično manji od njihove sadašnje veličine.
Problem se pogoršava. Da bi svjetlost putovala oko ogrtača i nastavila svoj izvorni put, ona se mora nakratko kretati brže od brzine svjetlosti. Znanstvenici mogu ovo pojačanje postići jednom frekvencijom svjetlosti, ali sustav se raspada kada je uključeno nekoliko boja. Iako bi bilo moguće maskirati nešto žuto u mladom Potterovom prugastom šalu, crveno bi nažalost ostalo.
Napokon, preusmjeravanje svjetlosti oko ogrtača zauzima precizan položaj metamaterijala. To je u redu ako želimo prerušiti nepomični objekt, ali nam je izuzetno teško zadržati pokretni predmet nevidljivim - problem s obzirom na to koliko brzo te knjige lete s polica.
Dakle, suočeni smo s nesretnim Catch-22 (knjigom koju se nikad ne bismo usudili ogrnuti): Možemo se nadati da će nevidljiva tehnologija postati učinkovitija, ali ako se to dogodi, moramo prihvatiti neizbježne znanstvene članke koji upućuju na to da znate tko,
Pravi Željeni mislilac iza ove kolone bio je inženjer David R. Smith sa Sveučilišta Duke, čiji bi najveći čin nevidljivosti mogao biti način na koji on zaobilazi pitanje kada ćemo imati potpuno operativni ogrtač.
Imate ideju o kojoj treba dobro razmisliti? Pošaljite ga
