Съвременните метаматериали теоретично дават възможност да се направи човек невидим, но на практика това е все още много далеч.
Напоследък сред потребителите на китайския сегмент от мрежата на Weibo видео, което изобразява как човек използва „наметалото за невидимост“, придоби популярна популярност за кратко време. Интересно е, че макар и от научна гледна точка това да е съвсем реалистично, в момента в света просто няма такива перфектни капли, дъждобрани и дори шапки от този вид. Освен това видеото, което привлече вниманието на десетки милиони хора, всъщност е само фалшив.
Първо, малко теория. Това, което е показано във видеото, е теоретично възможно, въпреки че дори през миналия век физиците бяха сигурни, че невидимостта има място само в романите на Х. Г. Уелс. Факт е, че през 1967 г. Виктор Георгиевич Веселаго описва очакваните свойства на материалите с отрицателен показател на пречупване.
Коефициентът на пречупване е равен на съотношението на синуса на ъгъла на падане на светлината върху материала към синуса на ъгъла на пречупване на светлината в материала. Ако поемем въздух, тогава неговият показател на пречупване е много близък до единство (обаче, през лятната мъгла той е по-висок), така че не изкривява очертанията на обектите. Вече водата има показател на пречупване над единството, а редица оптични очила - дори повече. Материал с отрицателен показател на пречупване е изкуствен метаматериал, свойствата на който се определят от специално създадена периодична структура в него.
Първо, малко теория.
Представете си ситуация, в която имаме:
- човек, който иска да се маскира;
- тента, изработена от метаматериал за тази цел;
Промоционално видео:
- външен наблюдател.
Какво се случва в този случай?
Метаматериалът ви позволява да го направите така, че амортизираните светлинни вълни, попадащи в него от едната страна (скрити от наблюдателя), да се добавят и усилват. Така тя ще започне да „пренася“част от светлината от далечния фон, затъмнена от камуфлажната повърхност, навън - към външен наблюдател. В този случай обаче метаматериалът не улавя светлинните вълни, отразени от прикрития човек - източникът им е по-близо от специално настроения му „фокус на зрение“. В резултат на това такива вълни се възпроизвеждат от страната, обърната към наблюдателя (противоположната страна на метаматериала). Това създава усещането, че зад метаматериала няма нищо друго освен фона.
Въпреки това, като всяко оптично устройство, всички съществуващи метаматериали са прекалено грубо подредени, за да бъде заменено човешкото око. Например, метаматериалите позволяват само вълни с определена дължина да се "огъват" плавно около прикрития предмет. Следователно човек зад екран от метаматериал може да бъде само полупрозрачен, с вид на сияние по контура му в определен диапазон. За да работи дори на толкова скромно ниво, метаматериалът трябва да бъде разположен на строго определено разстояние от прикрития предмет или човек.
На теория можете да създадете метаматериал с повече гъвкавост в работата, но в действителност, преди това, поне десетилетия старателна работа. Първите научни изследвания в западния свят по тази тема се появяват едва през 2007 г., а първите проби от метаматериали за оптичния обхват са създадени (пак там) едва преди девет години. Очакването на метаматериали днес, както е демонстрирано във вирусно китайско видео, е същото като очакването на устройство от клас iPhoneX да бъде произведено от транзистори от 40-те години.
Какво има на видеото тогава? Джу Дженсън, продуцент на Quantum Video, каза на официалния Shanghai Daily Jiefang Daily (местния мундщук на Китайската комунистическа партия), че клипът е фалшив. „Софтуер като Adobe After Effects, Nuke или Blackmagic Fusion може да редактира фона и да вмъква обекти в него. Подобни ефекти вече са били използвани при редица бойци”, каза той.
В действителност обаче не е нужно да сте режисьор, за да подозирате, че е създал това видео. Проблемът е, че има редица малки несъответствия. Например с ръкавиците на лицето, което държи „наметалото за невидимост“. С факта, че зад филма са показани всички предмети зад него, с изключение на човека, включително дъските в краката му. Истински „невидим“метаматериал, способен да предава изображение на фона в далечината, но да крие обекти в близост, би прикрил не само човек, но и онези неодушевени предмети (дъски в краката му), които са на същото разстояние от филма, както лицето, което се маскира.
И накрая, във видеото наистина се движат само онези фонови листа, които не виждаме през „наметалото за невидимост“. Изключително съмнително е, че един и същ вятър ще се люлее на някои растения - извън покритието на „мантията“- и няма да се люлее на други, тези зад него.
Накратко, ние просто се опитваме да се сдобием с вирусно видео с много гледания на една модерна и популярна тема в научния свят. Може би дори е полезно за образователни цели. В крайна сметка какво друго, освен вирусно фалшиво видео, може да ни напомни за предсказанието на руски учен преди половин век?
IVAN ORTEGA
