Metamaterialele moderne permit, teoretic, să facă o persoană invizibilă, dar în practică aceasta este încă foarte departe.
Recent, printre utilizatorii segmentului chinez al rețelei Weibo, un videoclip care înfățișează modul în care o persoană folosește „mantia de invizibilitate” a câștigat popularitate virală în scurt timp. Este interesant faptul că, deși din punct de vedere științific, acest lucru este destul de realist, în acest moment nu există pur și simplu nu există astfel de capace, pelerine de ploaie și chiar pălării de acest fel în lume. Mai mult, videoclipul, care a atras atenția a zeci de milioane de oameni, este de fapt doar un fals.
În primul rând, o mică teorie. Ceea ce este arătat în videoclip este teoretic posibil, deși chiar și în secolul trecut, fizicienii erau siguri că invizibilitatea avea un loc doar în romanele lui H. G. Wells. Cert este că în 1967 Viktor Georgievich Veselago a descris proprietățile așteptate ale materialelor cu un indice de refracție negativ.
Indicele de refracție este egal cu raportul dintre sinusul unghiului de incidență a luminii pe material și sinusul unghiului de refracție a luminii în material. Dacă luăm aer, atunci indicele său de refracție este foarte aproape de unitate (totuși, în ceață de vară este mai mare), deci nu denaturează contururile obiectelor. Deja apa are un indice de refracție deasupra unității și o serie de ochelari optici - chiar mai mult. Un material cu un indice de refracție negativ este un metamaterial artificial, ale cărui proprietăți sunt determinate de o structură periodică special creată în el.
În primul rând, o mică teorie.
Imaginați-vă o situație în care avem:
- o persoană care vrea să se deghizeze;
- o copertină din metamaterial în acest scop;
Video promotional:
- un observator extern.
Ce se întâmplă în acest caz?
Metamaterialul vă permite să faceți astfel încât undele de lumină amortizate care se încadrează într-o parte (ascunse de observator) să se adauge și să se amplifice. Astfel, va începe să „transporte” o parte a luminii de pe fundalul îndepărtat, ascunsă de suprafața de camuflaj, spre exterior - către un observator extern. Totuși, în acest caz, metamaterialul nu prinde undele de lumină reflectate de la persoana deghizată - sursa lor este mai aproape decât „focalizarea vederii” special reglată. Ca urmare, astfel de unde sunt reproduse pe partea orientată spre observator (partea opusă a metamaterialului). Acest lucru creează sentimentul că, în afară de fundal, nu există nimic în spatele metamaterialului.
Totuși, ca orice dispozitiv optic, toate metamaterialele existente sunt prea crude pentru ca substituirea să fie privită de ochiul uman. De exemplu, metamaterialele permit doar undelor cu o anumită lungime să se îndoaie „fără probleme” în jurul obiectului îmbrăcat. Prin urmare, o persoană din spatele unui ecran de metamaterial nu poate fi decât translucidă, cu un fel de strălucire de-a lungul conturului său într-un anumit interval. Pentru a lucra chiar și la un nivel atât de modest, metamaterialul trebuie să fie situat la o distanță strict definită de obiectul sau persoana îmbrăcată.
În teorie, puteți crea un metamaterial cu mai multă flexibilitate în muncă, dar, în realitate, înainte de asta, cel puțin zeci de ani de muncă dureroasă. Primele cercetări științifice din lumea occidentală pe acest subiect au apărut abia în 2007, iar primele probe de metamateriale pentru gama optică au fost create (ibid.) Abia acum nouă ani. Așteptarea unor metamateriale astăzi, așa cum s-a demonstrat într-un videoclip viral chinez, este aceeași cu așteptarea ca un dispozitiv din clasa iPhoneX să fie produs din tranzistoarele anilor 1940.
Ce este atunci pe video? Zhu Zhensong, producător pentru Quantum Video, a declarat oficialului din Shanghai, Jiefang Daily (piesa bucală locală a Partidului Comunist Chinez), că videoclipul a fost fals. „Software cum ar fi Adobe After Effects, Nuke sau Blackmagic Fusion pot edita fundalul și insera obiecte în el. Efecte similare au fost deja folosite la un număr de militanți”, a spus el.
Cu toate acestea, în realitate, nu trebuie să fii cineast pentru a suspecta fabricarea acestui videoclip. Problema este că are o serie de inconsistențe minore. De exemplu, cu mănușile persoanei care ține „mantia de invizibilitate”. Cu faptul că în spatele filmului sunt prezentate toate obiectele din spatele acestuia, cu excepția persoanei, inclusiv plăcile de la picioarele sale. Un adevărat metamaterial „invizibil”, capabil să transmită imaginea de fundal la distanță, dar să ascundă obiecte din apropiere, ar deghiza nu numai o persoană, ci și acele obiecte neînsuflețite (scânduri la picioarele sale) care se află la aceeași distanță de film cu persoana mascată.
În cele din urmă, în videoclip doar acele frunze de fundal sunt cu adevărat mișcătoare, pe care nu le vedem prin „mantia de invizibilitate”. Este extrem de îndoielnic că unul și același vânt va balansa unele plante - în afara acoperirii „mantiei” - și nu va balansa altele, cele din spatele ei.
Pe scurt, încercăm doar să obținem un videoclip viral cu multe vizualizări pe un subiect la modă și popular în lumea științifică. Poate este chiar util în scopuri educaționale. Până la urmă, ce altceva, în afară de un videoclip fals viral, ne poate aminti predicția unui om de știință rus în urmă cu jumătate de secol?
IVAN ORTEGA
