Эльфийский плащ стал реальностью

Платный хостинг от провайдера HostSpace.com.ua - хостинг, регистрация доменов. Поддержка PHP, MySQL, почта - в каждом тарифном плане.

Американские исследователи сумели продемонстрировать вполне работоспособный образец покрытия, делающего невидимым все, что под ним скрыто. Работает это пока, правда, только в микроволновом диапазоне, и невооруженным взглядом эффект невидимости наблюдать не удастся.Подобный "плащ-невидимка" представляет собой практическое воплощение идеи устройства, появление которого было теоретически предсказано в статье, опубликованной несколькими месяцами ранее в 2006 году. В будущем ученые обещают разработать покрытия, способные скрывать предметы от излучения в оптическом диапазоне.

То, что такой плащ-невидимка теоретически мог бы быть изготовлен, удалось показать Джону Пендраю (John Pendry), британскому физику-теоретику из Лондонского имперского колледжа (Imperial College London) и его коллегам (публикация в Science Express 25 мая 2006 г.), а вот теперь группа Дэвида Смита (David Smith) из Университета Дьюка (Duke University, штат Северная Каролина, США) доказала работоспособность этой технологии на деле (публикация в журнале Science: (DOI: 10.1126/science.1133628), 19 октября сообщение появилось в онлайновой версии журнала Science Express).

Как же это работает? В основе лежит эффект "искривления пространства", однако реально искривляется лишь путь электромагнитного излучения (плавное изменение направления движения световых пучков в неоднородных средах обычно называют рефракцией), порождая своего рода мираж. "Плащ" заставляет микроволновые лучи огибать цель таким образом, что наблюдателю (который обладал бы "микроволновым" зрением) кажется, будто в этом месте вообще ничего нет, он видит те предметы, что расположены за скрытым пятном. Материалы, которые позволяют обращаться со световыми лучами подобным образом (т.е. обладают совершенно нетривиальными оптическими свойствами), в естественном виде в природе не встречаются, и их необходимо еще особым образом проектировать. Речь идет о так называемых "метаматериалах" ("metamaterials"), состоящих из повторяющихся структур с экзотическими электромагнитными свойствами - своего рода базовых электронных компонент типа конденсаторов и катушек индуктивности. Фактически это просто стекловолокно, пронизанное особыми полостями. Чтобы упростить себе задачу, физики пока были вынуждены изготавливать "плащ Смита" так, чтобы он срабатывал только в одной плоскости. Экспериментальный образец представляет собой цилиндр поперечником меньше пяти дюймов (13 см), состоящий из ряда концентрических колец. Совместное действие этих колец позволяет обводить микроволны вокруг центральной области устройства, в котором скрывается медное кольцо.

Строго говоря, для обладателя "микроволновым зрением" медное кольцо полностью-таки не исчезает. Остается его своеобразная "тень", а также след небольшого искажения на том месте, где должно быть это кольцо. Так что сравнение с "полноценной" шапкой-невидимкой или плащом Гарри Поттера пока еще некорректно. Скорее сравнивать нужно с боевым облачением Хищника из одноименного кинофильма или же с эльфийскими плащами, полученными Фродо и Ко в Лориэне от владычицы Галадриэль (см. эпопею "Властелин колец" Толкиена; только то Кольцо, которое укрывал под плащом Фродо, было, конечно, не медным...).

Другое важное ограничение, как уже упоминалось, это то, что система работает только в очень узком и весьма "ненаглядном" диапазоне частот (хотя кто знает, может быть охотившиеся за Фродо назгулы видели как раз в микроволновом диапазоне...). Хотя испытания в специальной камере подтвердили правильность теоретических ученых, фактически исследователи пока еще сделали только самые первые шаги к созданию настоящего плаща- невидимки.

Теперь Смит надеется построить трехмерную структуру, которая могла бы скрывать объект полностью из любой точки наблюдения. Ну а проблема с видимым светом состоит в том, что в этом случае экспериментаторы будут иметь дело с гораздо меньшими длинами волн, а это в свою очередь означает, что оптические метаматериалы должны быть основаны на наноструктурах, создание которых пока еще не под силу современным нанотехнологиям. К тому же, чтобы объект полностью исчез из вида, укрывающий его плащ должен правильно взаимодействовать с излучением одновременно всех длин волн (то есть различных оптических цветов). Технология, способная на это, потребует гораздо большего количества чрезвычайно запутанных и разнородных структур, и пока неясно, можно ли все это реализовать на практике.

Тем не менее, умение хорошо укрываться от вражеских радаров наверняка будет востребовано конструкторами боевой техники - прежде всего авиастроителями. Существует также идея создания - согласно тем же самым принципам - "акустического плаща", который мог бы служить мощным защитным экраном, предотвращая проникновение внутрь каких-то вибраций определенного сорта - звуковых или же даже сейсмических волн.

Источники: Working invisibility cloak created at last - New Scientist Physicists draw up plans for real cloaking device - New Scientist First Demonstration of a Working Invisibility Cloak - Duke University Pratt School of Engineering