Выбрать главу

Има някои важни изключения от това правило. Много кристали са и твърди, и прозрачни. Но атомите на един кристал са подредени във формата на прецизна решетъчна структура в правилни редици с еднакво разстояние между тях. Вследствие на това има много пътища, по които един светлинен лъч може да премине през кристалната решетка. Следователно, макар че един кристал има такова сцепление, каквото има всяко твърдо тяло, светлината все пак може да си пробие път през него.

При известни обстоятелства един твърд предмет може да стане прозрачен, ако атомите бъдат подредени произволно. Това може да стане чрез нагорещяването на някои материали до висока температура и след това чрез бързото им охлаждане. Стъклото например е твърдо тяло с част от свойствата на течност заради произволното подреждане на неговите атоми. Някои бонбони също могат да станат прозрачни чрез този метод.

Очевидно невидимостта е свойство, което се появява на атомно равнище, описано от уравненията на Максуел, от което следва, че би било изключително трудно — дори невъзможно, да бъде удвоен един обект с използването на обичайни средства. За да направи Хари Потър невидим, човек би трябвало да го втечни, да го свари, за да създаде пара, да го кристализира, пак да го затопли и след това да го охлади, като всичко това би било твърде трудно постижимо дори за магьосник.

Военните, не можейки да създадат невидими самолети, са се опитали да реализират следващото по качество постижение, са създали стелт технологията, която прави самолетите невидими за радарите. Стелт технологията се опира на уравненията на Максуел, за да създаде серия от трикове. Един боен изтребител стелт е съвсем видим за човешкото око, но неговото радарно изображение върху екрана на вражески радар достига само размера на голяма птица. (Стелт технологията в действителност представлява неочаквана смесица от трикове. Чрез промяната на материалите в реактивния изтребител, посредством намаляване на съдържанието на стомана и използването вместо нея на смола и пластмаси, чрез промяната на ъглите на неговия фюзелаж, чрез пренареждането на ауспусите и т.н., човек може да накара лъчите на вражеския радар, след като се ударят в апарата, да се разпръснат във всички посоки, така че никога да не се върнат на екрана на вражеския радар. Дори с помощта на стелт технологията един реактивен изтребител всъщност не е невидим, а по-скоро отразява и разпръсва толкова лъчи, изпратени от вражеските радари, колкото е възможно технически.)

Метаматериали и невидимост

Но може би най-обещаващата нова разработка, свързана с невидимостта, е един екзотичен нов материал, наречен „метаматериал“, който може някой ден да направи обектите наистина невидими. По ирония на съдбата създаването на метаматериали някога е било смятано за невъзможно, защото те нарушават законите на оптиката. Но през 2006 г. изследователи в университета „Дюк“ в Дърам, Северна Каролина, и Импириъл колидж в Лондон опровергаха успешно общоприетата мъдрост и използваха метаматериали, за да направят един обект невидим за микровълново излъчване. Въпреки че все още има много пречки за преодоляване, за първи път в историята днес имаме подробен план как да правим невидими обикновените предмети. (Агенцията за отбранителни напреднали изследователски проекти към Пентагона (DARPA) финансираше това изследване.)

Нейтън Мирволд, бивш висш служител в „Майкрософт“ по технологичните въпроси, казва, че революционният потенциал на метаматериалите „ще измени напълно начина, по който подхождаме към оптиката и към почти всички аспекти на електрониката… Някои от тези метаматериали могат да постигат изключителни неща, които биха приличали на чудеса преди няколко десетилетия“4.

Какво представляват тези метаматериали? Това са вещества, притежаващи оптични свойства, които не се срещат в природата. Метаматериалите се създават чрез вмъкването на миниатюрни импланти във вещество, което кара електромагнитните вълни да се прегъват по необикновени начини. В университета „Дюк“ учените вмъкнаха миниатюрни електрически вериги в медни ленти, подредени във формата на плоски, концентрични кръгове (нещо подобно на намотките на електрическа фурна). В резултат се получи сложна смесица от керамика, тефлон, влакнести композитни материали и метални компоненти. Тези миниатюрни импланти в медта правят възможно нейното прегъване и канализират пътя на микровълновото излъчване по специфичен начин. Представете си начина, по който една река тече около голям заоблен камък. Тъй като водата завива бързо около камъка, присъствието му престава да се усеща надолу по течението. Подобно на това метаматериалите могат постоянно да променят и прегъват пътя на микровълните така, че те да текат около един цилиндър, например, като по същество правят невидимо за микровълните всичко, намиращо се вътре в цилиндъра. Ако метаматериалът премахва всички отражения и сенки, то тогава той може да направи един обект напълно невидим за тази форма на излъчване.

вернуться

4

Myhrvold, Nathan. New Scientist Magazine, November 18, 2006, с. 69.