Moderne metamaterialer gør det teoretisk muligt at gøre en person usynlig, men i praksis er dette stadig meget langt væk.
For nylig blandt brugerne af det kinesiske segment af Weibo-netværket har en video, der viser, hvordan en person bruger "usynlighedskappen", fået viral popularitet på kort tid. Det er interessant, at selvom dette fra et videnskabeligt synspunkt er ganske realistisk, i øjeblikket er der simpelthen ingen sådanne perfekte kapper, regnfrakker og endda hatte af denne art i verden. Desuden er videoen, der har fanget titusinder af millioners opmærksomhed, faktisk bare en falsk.
Først en lille teori. Det, der er vist i videoen, er teoretisk muligt, selvom fysikere selv var i det forrige århundrede, der var sikre på, at usynlighed kun havde en plads i romanerne fra H. G. Wells. Faktum er, at Viktor Georgievich Veselago i 1967 beskrev de forventede egenskaber ved materialer med et negativt brydningsindeks.
Brydningsindekset er lig med forholdet mellem sinussen i lysforekomsten af lys på materialet og sinussen på lysets brydningsvinkel i materialet. Hvis vi tager luft, er dens brydningsindeks meget tæt på enhed (dog i sommerhazen er den højere), så det forvrænger ikke objekter konturerne. Vand har allerede et brydningsindeks over enheden, og et antal optiske briller - endnu mere. Et materiale med et negativt brydningsindeks er et kunstigt metamateriale, hvis egenskaber bestemmes af en specielt oprettet periodisk struktur i det.
Først en lille teori.
Forestil dig en situation, hvor vi har:
- en person, der ønsker at forklæde sig;
- en markise lavet af metamateriale til dette formål;
Salgsfremmende video:
- en ekstern observatør.
Hvad sker der i dette tilfælde?
Metamaterialet giver dig mulighed for at gøre det således, at dæmpede lysbølger, der falder ned i den fra den ene side (skjult for observatøren), tilføjer og forstærker. Således vil det begynde at "transportere" en del af lyset fra den fjerne baggrund, skjult af camouflageoverfladen udad - til en ekstern observatør. I dette tilfælde fanger imidlertid metamaterialet ikke de lysbølger, der reflekteres fra den forklædte person - deres kilde er nærmere end dets specielt indstillede "synsfokus". Som et resultat gengives sådanne bølger på den side, der vender mod observatøren (den modsatte side af metamaterialet). Dette skaber følelsen af, at bortset fra baggrunden, er der intet bag metamaterialet.
Som enhver optisk enhed er alle eksisterende metamaterialer imidlertid for groft arrangeret til, at substitutionen kan overses af det menneskelige øje. F.eks. Tillader metamaterialer kun bølger med en bestemt længde at "glatte" bøje rundt om den tilslørte genstand. Derfor kan en person bag en skærm af metamateriale kun være gennemskinnelig med en slags glød langs dens kontur i et bestemt interval. For at arbejde selv på et så beskedent niveau skal metamaterialet være placeret i en strengt defineret afstand fra den tilslørte genstand eller person.
I teorien kan du oprette et metamateriale med mere fleksibilitet i arbejdet, men i virkeligheden før det, mindst årtier med omhyggeligt arbejde. Den første videnskabelige forskning i den vestlige verden om dette emne kom først i 2007, og de første prøver af metamaterialer til det optiske område blev oprettet (ibid.) Kun for ni år siden. At forvente metamaterialer i dag, som demonstreret i en viral kinesisk video, er det samme som at forvente, at en iPhoneX-klasse enhed vil blive produceret fra 1940'ernes transistorer.
Hvad er der så på videoen? Zhu Zhensong, en producent af Quantum Video, fortalte Shanghai-officielle Jiefang Daily (det lokale talerør for det kinesiske kommunistparti), at videoen var falsk. “Software som Adobe After Effects, Nuke eller Blackmagic Fusion kan redigere baggrunden og indsætte objekter i den. Lignende effekter er allerede blevet brugt i en række militante,”sagde han.
I virkeligheden behøver du ikke være en filmskaber for at mistænke for fremstillingen af denne video. Problemet er, at det har en række mindre uoverensstemmelser. For eksempel med handskerne til den person, der holder "usynlighedskappen". Med det faktum, at bag filmen vises alle objekter bag den, bortset fra personen, inklusive brædderne ved hans fødder. Et ægte "usynligt" metamateriale, der er i stand til at overføre baggrundsbilledet i afstanden, men skjule nærliggende objekter, ville skjule ikke kun en person, men også de livløse genstande (tavler ved hans fødder), der er i samme afstand fra filmen som den, der maskeres.
Endelig i videoen bevæger kun de baggrundsblader sig virkelig, som vi ikke ser gennem "usynlighedskappen". Det er yderst tvivlsomt, at en og samme vind vil svinge nogle planter - uden for dækket af "mantlen" - og ikke svinge andre, dem der står bag.
Kort sagt, vi prøver bare at få en viral video med en masse synspunkter om et trendy og populært emne i den videnskabelige verden. Måske er det endda nyttigt til uddannelsesmæssige formål. Når alt kommer til alt, hvad ellers, udover en viral falske video, kan minde os om forudsigelsen af en russisk videnskabsmand for et halvt århundrede siden?
IVAN ORTEGA