Как правило, упор делается на то, чтобы скрыть объект, закрыв его с помощью сложной структуры. Но ясно, что если задача скрыть только объект, и вы не хотите «спрятать» скрывающее устройство, тогда все намного проще. Можно завернуть в плотную ткань то, что вы не хотите показывать, и этот предмет точно не увидят.
Или организовать дымовую завесу, чем военные пользуются давно и успешно. В этом случае виден равномерный серый фон, а корабли или танки делаются «невидимыми». То есть задача скрыть только некий объект может быть решена гораздо проще. И я бы, конечно, не называл этот случай невидимостью, это скорее оптическая иллюзия.
- Какой смысл в такой невидимке, если можно построить стену?
- Не знаю. Вообще, иллюзии бывают разные, есть красивые и занимательные. Можно привести в пример очень старый фокус, который многие видели, и, наверно, все знают, как он работает — назовем условно «Голова на столе». Стол с четырёх сторон закрыт качественными зеркалами.
Поскольку они заворачивают световые лучи, то зритель, стоящий на расстоянии, не видит человека под столом, а видит только его голову, «лежащую» на столе. И если поставить стол в достаточно большой и пустой комнате, с однородно окрашенными стенами и полом, то будет сильное впечатление, что под столом ничего нет. Однако понятно, что это иллюзия.
Кстати, её можно легко разрушить: надо бросить в сторону стола какой-нибудь предмет. Тогда станет видно, в чём, собственно, фокус. И ещё лет десять назад просто в голову никому не пришло бы назвать это невидимостью. Если говорить с точки зрения физики, важно понять, иллюзия это, или действительно каким-то образом снимается взаимодействие со светом. И как создать такую истинную невидимость, никто не знает. Поэтому то, что сейчас описывается в литературе, включая научные журналы, я, конечно, отношу к иллюзии.
- Сначала учёные «прятали» предметы не в трёхмерном пространстве, а на плоскости. На каком принципе основана работа таких «плащей-невидимок»?
- И более ранние двухмерные, и трёхмерные устройства основаны на одном принципе. Создается такое распределение показателя преломления в материале, при котором световые лучи распространяются не прямолинейно, а огибают объект, который хочется скрыть. А раз они его огибают, они с ним и не взаимодействуют, то есть не рассеиваются и не поглощаются. Таким образом, объект становится невидимым. И, поскольку принцип состоит в изменении хода световых лучей, то снова приходит на ум фокус с зеркалом.
В общем-то, зеркала в этом фокусе делают ровно то же. Только зеркала работают по-простому, в буквальном смысле прямолинейно, исключительно по закону отражения, который знают школьники. И поэтому, чтобы показать фокус с зеркалами, нужно соблюсти ряд условий: надо поставить зрителей подальше, обеспечить пустое пространство, чтобы создать некоторый диапазон по углам зрения. Никому не удалось бы продемонстрировать такой фокус, если бы во всем зале была ровно одна точка просмотра. Нельзя же показывать фокус одному зрителю.
Кстати, в плане диапазона по длинам волн у зеркал вообще нет проблем — заурядное зеркало перекрывает весь видимый диапазон. То есть, с моей точки зрения, принципиальной разницы между такими фокусами и теми «плащами-невидимками», которые сейчас делают, нет. В обоих случаях скрытие объекта достигается посредством изменения хода световых лучей.
- Как эксперимент с невидимкой выглядит в реальности? Давайте представим, что мы его ставим на этом столе.
- Прежде всего, пока что маскировать можно только очень маленькие объекты, в последней статье размеры всего экранчика были порядка 0,1 мм, примерно 50-90 микрон. Потому что его сложно создавать, компоненты, из которых он создается, меньше микрона.
Саму «невидимку» как раз должно быть видно. Я допускаю, что в каком-то диапазоне углов зрения и это устройство тоже можно сделать плохо видимым. Оно меняет ход лучей примерно как прозрачная линза. Увеличительное стекло, в некоторой степени, «невидимо» — если сосредоточиться на изображении, которое мы разглядываем, и не задумываться о том, откуда увеличение. Но посмотрим на линзу сбоку, и не заметить её станет невозможно.
Аналогично, «плащ-невидимку» должно быть видно под какими-то углами зрения, «сбоку». А объект за ним, действительно, не будет виден, если смотреть в определённом диапазоне углов. В мартовском номере журнала Science описан подобный эксперимент: свет проходит через слой композитного материала («плащ-невидимку»), отражается от медной пластинки и идёт обратно.