Плащ-невидимка

В последнее десятилетие или около того идея о плаще-невидимке захватила умы ученых и всего общества в целом. Волнение основано на двух событиях.

Первое, это идея "трансформационной оптики" - способности преломлять свет вокруг области пространства, чтобы казалось, как будто там ничего нет. Вторым является создание метаматериалов, синтетических веществ с оптическими свойствами, неизвестными в природе, которые могут быть направлены на достижение этой цели.

При помощи массива линз и зеркал можно направить свет вокруг области сокрытия.

Одной из задач в этой области является создание плаща, как у Гарри Поттера, который способен скрыть человека на всех оптических частотах и во всех направлениях. Плюс ко всему, можно будет придавать ему нужный размер, чтобы скрывать объекты любого размера. Достижение всех этих особенностей в настоящее время невозможно. Но всегда можно найти компромисс. Первый плащ работал только на одной микроволновой частоте. Более современные плащи работают на всем диапазоне оптических частот, но могут скрыть только мелкие объекты и с ограниченного угла обзора.

Не так давно в Университете Рочестера в Нью-Йорке Джон Хоуэлл и Бенджамин Хоуэлл показали, как сделать простые плащи, которые скрывают огромные объекты на всем оптическом спектре, хотя и со значительным компромиссом. Один из них достаточно велик, чтобы скрыть человека.

Их подход до безобразия прост. Вместо того, чтобы использовать сложные метаматериалы для направления света, Хоуэллы проделали все тоже самое с обычными линзами и зеркалами. Они просто создали массив линз или зеркал, которые направляют свет вокруг области пространства, которую надо скрыть.

Это означает, что их плащи легко сконструировать и масштабировать. Зеркала, в частности, могут быть почти любого размера.

Результаты впечатляют. Они наглядно продемонстрировали, что их плащи могут скрыть объекты размером с детскую игрушку во всем оптическом диапазоне.

При этом плащ, который они создали с помощью зеркал, достаточно велик, чтобы спрятать человека. Картинка ниже показывает, как они использовали плащ, чтобы скрыть стул с мусорным ведром позади. "Плащ достаточно велик, чтобы скрыть человека, хотя он и не такой удобный , как плащ Гарри Поттера", - говорят Хоуэллы.

На фотографии видно, как Хоуэллы использовали плащ, чтобы скрыть стул с мусорным ведром позади.

Однако они признают, что зеркальный плащ отнюдь не новинка, и его в течение многих лет использовали маги. "Мы хотели обратить ваше внимание не на новшество, а на легкость масштабирования почти до любого размера", - пояснили ученые.

Эти плащи не совершенны. На самом деле, есть один очень значительный недостаток в их конструкции: они работают только в одном направлении. Посмотришь на эти плащи с другого ракурса, и вся мистика исчезает.

Тем не менее, один плюс у крупных, однонаправленных плащей все же есть. "Они могут использоваться, например, для маскировки спутников на средней и высокой околоземной орбите", - предложили Хоуэллы.

Это простая идея с впечатляющими результатами. И она воплотится в жизнь скорее раньше, чем позже. Не трудно представить себе спутники, вращающиеся вокруг Земли в этих плащах. Но даже если это произойдет, как мы их увидим?