Впервые британским ученым удалось сделать физический объект невидимым для микроволнового излучения. Но данный эффект очень трудно воспроизвести в видимом диапазоне. Статья об этом опубликована в журнале Nature Materials.
Представление о возможности создания своеобразного плаща-невидимки с использованием так называемой трансформационной оптики было сформулировано в 2006 году британскими физиками Джоном Пендри, Дэвидом Шуригом и Дэвидом Смитом в журнале .
До сих пор в ходе многочисленных экспериментов удавалось достичь только частичной невидимости в определенной части спектра. Шапка-невидимка должна заставить свет как бы “обтекать” спрятанный предмет, а такое управление световыми волнами возможно только при очень необычных электрических и магнитных свойствах среды.
Ни у одного из встречающихся в природе веществ таких свойств нет, и поэтому их приходится изготавливать искусственно. Такие среды — а точнее, сложные конструкции, названные метаматериалами — начали создавать только в конце 1990-х годов.
Они продемонстрировали, что использование микроволнового излучения гораздо чаще, чем видимые частоты, позволяет скрыть физический объект.
Эта и последующие публикации породили множество попыток повторить эксперимент в других частях диапазона, особенно видимых.
Однако до сих пор ученым не удавалось добиться “полного” сокрытия объекта, хотя теория предсказывает, что это возможно.
Объекты, какие позволяют добиться этого удивительного эффекта, весьма сложны в изготовлении, и каждая такая попытка приводила только к приближению к теоретическому результату.
В результате получаемое изображение давало оптическую иллюзию невидимости, тем не менее при этом было темнее, чем предсказывалось теорией.
На данный раз профессор Смит и его коллега Натан Ланди пошли иным путём, изменив конфигурацию краев микроволнового экрана и добившись того, что световые волны обтекают его без всяких отражений.
Для этого они создали экран ромбовидной формы, оптические параметры которого в вершинах ромба были тщательно согласованы, с целью отклонения световых волн, какие обходят цилиндр диаметром 7,5 см и высотой 1 см.
“По нашим представлениям, это первый экран, который полностью соответствует теории трансформационной оптики и позволяет добиться полной невидимости”, – говорит профессор Смит.
“Это напоминает карточных персонажей из “Алисы в стране чудес”, – говорит физик. – Если поставить их на бок, они оказываются невидимыми, тем не менее если смотреть на них с другой стороны, то они вполне видимы”.
Однако по-прежнему остается серьезное ограничение в подобных экспериментах – невидимость проявляется только под определенным углом зрения.
Тем не менее, достигнутые результаты могут оказаться очень важными в создании новых микроволновых устройств, в частности, нового поколения радаров и телекоммуникационного оборудования.
