Moderné metamateriály teoreticky umožňujú zviditeľniť človeka, ale v praxi je to stále veľmi ďaleko.
Medzi používateľmi čínskeho segmentu siete Weibo nedávno získalo video, ktoré zachytáva, ako človek používa „neviditeľný plášť“, v krátkom čase vírusovú popularitu. Je zaujímavé, že hoci je to z vedeckého hľadiska celkom realistické, v súčasnosti na svete jednoducho nie sú také dokonalé čiapky, pršiplášte a dokonca ani klobúky tohto druhu. Video, ktoré upútalo pozornosť desiatok miliónov ľudí, je v skutočnosti iba falošný.
Najprv trochu teórie. To, čo je uvedené na videu, je teoreticky možné, aj keď aj v minulom storočí si fyzici boli istí, že neviditeľnosť mala svoje miesto iba v románoch H. G. Wellsa. Faktom je, že v roku 1967 Viktor Georgievich Veselago opísal očakávané vlastnosti materiálov s negatívnym indexom lomu.
Index lomu sa rovná pomeru sínusového uhlu dopadu svetla na materiál k sínusovému uhlu lomu svetla v materiáli. Ak vezmeme vzduch, potom je jeho index lomu veľmi blízky jednote (avšak v letnom opare je vyšší), takže nenarúša obrysy objektov. Voda už má index lomu nad jednotou a množstvo optických skiel - ešte viac. Materiál s negatívnym indexom lomu je umelý metamateriál, ktorého vlastnosti sú určené špeciálne vytvorenou periodickou štruktúrou.
Najprv trochu teórie.
Predstavte si situáciu, keď máme:
- osoba, ktorá sa chce zamaskovať;
- markíza z metamateriálu na tento účel;
Propagačné video:
- externý pozorovateľ.
Čo sa stane v tomto prípade?
Metamateriál vám umožňuje urobiť to tak, že tlmené svetelné vlny padajúce do neho z jednej strany (skryté pred pozorovateľom) sa sčítajú a zosilňujú. Začne teda „transportovať“časť svetla zo vzdialeného pozadia, zakrytého maskovacím povrchom, smerom von - k vonkajšiemu pozorovateľovi. V tomto prípade však metamateriál nezachytáva svetelné vlny odrazené od maskovaného človeka - ich zdroj je bližší ako jeho špeciálne vyladené „zameranie výhľadu“. V dôsledku toho sa takéto vlny reprodukujú na strane obrátenej k pozorovateľovi (na opačnej strane metamateriálu). To vytvára pocit, že okrem pozadia nie je nič za metamateriálom.
Avšak, ako každé optické zariadenie, všetky existujúce metamateriály sú príliš hrubo usporiadané na to, aby substitúcia mohla byť prehliadaná ľudským okom. Napríklad metamateriály umožňujú, aby sa vlny hladko ohýbali okolo zakrytého objektu iba vĺn s určitou dĺžkou. Preto osoba za obrazovkou metamateriálu môže byť iba priesvitná, s určitou žiarou pozdĺž jej obrysu v určitom rozsahu. Na to, aby metamateriál pracoval aj na takej skromnej úrovni, musí byť umiestnený v presne vymedzenej vzdialenosti od maskovaného objektu alebo osoby.
Teoreticky môžete vytvoriť metamateriál s väčšou flexibilitou v práci, ale v skutočnosti pred tým aspoň desaťročia usilovnej práce. Prvý vedecký výskum v tejto oblasti v západnom svete sa objavil až v roku 2007 a prvé vzorky metamateriálov pre optický rozsah boli vytvorené (tamtiež). Pred deviatimi rokmi. Očakávanie dnešných metamateriálov, ako je demonštrované vo vírusovom čínskom videu, je rovnaké ako očakávanie, že zariadenie triedy iPhoneX bude vyrobené z tranzistorov 40. rokov.
Čo je potom na videu? Zhu Zhensong, producent spoločnosti Quantum Video, informoval dánskeho oficiálneho predstaviteľa Jiefang Daily (miestny hovorca Čínskej komunistickej strany), že video je falošné. „Softvér ako Adobe After Effects, Nuke alebo Blackmagic Fusion môžu upravovať pozadie a vkladať do neho objekty. Podobné účinky už boli použité u mnohých bojovníkov, “uviedol.
V skutočnosti však nemusíte byť filmárom, aby ste mali podozrenie na výrobu tohto videa. Problém je v tom, že má niekoľko menších nezrovnalostí. Napríklad s rukavicami osoby, ktorá drží „neviditeľný plášť“. S tým, že za filmom sú zobrazené všetky objekty za ním, okrem osoby, vrátane dosiek pri nohách. Skutočný „neviditeľný“metamateriál, ktorý je schopný preniesť obraz na pozadí do diaľky, ale skrývať blízke objekty, by zakrýval nielen osobu, ale aj tie neživé objekty (dosky pri nohách), ktoré sú v rovnakej vzdialenosti od filmu ako maskovaná osoba.
Nakoniec sa vo videu pohybujú iba tie pozadie, ktoré nevidíme skrz „neviditeľný plášť“. Je nesporné, že jeden a ten istý vietor bude kymácať niektoré rastliny - mimo pokrytia „plášťa“- a nie kymácať iné, tie za tým.
Stručne povedané, snažíme sa získať vírusové video s množstvom názorov na trendy a populárne témy vo vedeckom svete. Možno je dokonca užitočný na vzdelávacie účely. Čo iné, okrem virálneho falošného videa, nám napokon môže pripomenúť predpoveď ruského vedca pred polstoročím?
IVAN ORTEGA