Вообразите сцену из кино преступления 1940-х. Подсвеченный уличным фонарем, неясная фигура скрывается в ярком тумане. Новый плащ-невидимка мог отдать тому человеку, еще более таинственному, заставив его исчезнуть. Новый, более простой плащ преодолевает многие ограничения своих предшественников, говорят исследователи.
Но это работает только в туманных условиях и некотором вопросе об исследователях, должен ли метод считаться скрывающий вообще.«Это – очень прекрасная идея», говорит Шуан Чжан, физик в Бирмингемском университете в Соединенном Королевстве, не связанный с новой работой. «Это решает много основных проблем» с традиционными плащами.
Сокрытие спрыгнувшего научная фантастика к науке в 2006, когда теоретики предсказали, что свет мог быть направлен вокруг объекта сделать его необнаружимым. Они предположили помещать объект в цилиндрическую или сферическую раковину «метаматериала» — собрание крошечных прутов и колец с настраиваемыми электрическими и магнитными свойствами. Раковина мягко вела бы приточные световые волны вокруг объекта в его центре, вместо того, чтобы позволить им поражать его. Вместо того, чтобы видеть объект, наблюдатель видел бы то, что было позади него.
В течение месяцев исследователи сделали плащ, работавший на микроволновые печи.С тех пор физики сделали множество плащей, все они ограниченный в некотором роде.
Оригинальный плащ может скрыть объект от света, прибывающего из любого направления, но это работает только на свет единственной длины волны. Напротив, «плащ ковра» перерабатывает более широкий диапазон длин волны, но может скрыть только объект, сидящий на поверхности, так, чтобы это не могло быть рассмотрено от всех углов.
В 2011 бригада исследователей развила особенно простой плащ ковра, сделанный из двух кристаллов, которые могли скрыть объекты размера сантиметра, но она работала только на свет, поляризованный в одном направлении. В целом физики изо всех сил пытались развить плащ, который является широкополосной сетью, всенаправленной, и достаточно большой для сокрытия макроскопического объекта.
Теперь, Роберт Шиттни, Мартин Вегенер и коллеги в Технологическом институте Карлсруэ в Германии развили плащ, имеющий все те свойства — несмотря на то, что это работает только в туманных или «распространяющихся» условиях. Обычно, осветите почтовые индексы вперед в прямых лучах. В среде, такой как туман или молоко, однако, фотоны свистят беспорядочно от бесчисленных объектов в среде — водные капельки в тумане, молочные твердые частицы в молоке. То рассеивание делает свет разбросанным более медленно, так же, как тепло распространяется через Ваши холодные пальцы, или аромат распространяется через воздух.
При тех условиях, проектируя плащ становится легче. В оригинальном круглом плаще свет, идущий в обход вокруг объекта, должен убыстриться для ловли света, проходящего плащом в целом. Избегать нарушать правило от относительности, что ни энергия, ни информация не могут путешествовать быстрее, чем скорость света в вакууме, что поспешное прохождение может работать только в одной частоте.
Напротив, в распространяющейся среде свет путешествует намного более медленно для начала. Так плащ должны только быть сделанным из материала, через который свет распространяется быстрее, чем это делает через окружающую среду.
Это – то, как новый плащ, описал онлайн сегодня в Науке, работах. Это состоит из металлической трубы 3,21 сантиметра в диаметре и окрашенный в белый. Исследователи покрыли ядро 3,85 миллиметрами полимера, лакируемого с частицами светорассеяния.
Они поместили плащ в резервуар воды, испорченной достаточным количеством белой краски для создания света разбросанным через него более медленно, чем через полимер. Наконец, они подсветили резервуар с белым светом.
Без эластичного слоя полимера, блоки двигателя часть света, распространяющегося через жидкость и броски тень. Но с ним, тень исчезает, отдавая необнаружимый цилиндр. Исследователи создали подобный сферический плащ, также.«Это является образным», говорит Джон Пендри, теоретический физик в Имперском колледже Лондона и одном из изобретателей оригинальной идеи сокрытия.
Распространяющийся подход мог иметь различные заявления, возможно для подсветки показов, говорит Пендри. Но это не будет много помощи для полицейских и мошенников. «Я не могу вообразить, почему Вы хотели бы скрыть кого-то уже скрытого в тумане», говорит он.Действительно, Сян Чжан, физик в Калифорнийском университете, Беркли, вопросах, считается ли метод действительно сокрытием, поскольку это работает, только если туман является уже достаточно толстым для затемнения деталей объекта и всего позади него. «Вероятно, мы не должны называть его плащом или называть его плащом бедного человека», говорит он. Он отмечает, что распространяющееся сокрытие было продемонстрировано ранее в этом году физиками в Сингапуре, развившими плащи для тепла.
Новый метод может подчеркнуть факт, что в сокрытии, не возможно достигнуть всего сразу, говорит Шуан Чжан Бирмингема: «Кажется, что там существует фундаментальный барьер». И та действительность оказывается трудной скрыться.