Sodobni metamateriali teoretično omogočajo, da človek postane neviden, toda v praksi je to še zelo daleč.
V zadnjem času je med uporabniki kitajskega segmenta mreže Weibo video, ki prikazuje, kako človek uporablja "plašč nevidnosti", v kratkem času pridobil virusno priljubljenost. Zanimivo je, da čeprav je z znanstvenega vidika to povsem realistično, trenutno takšnih popolnih ogrinjal, dežnih plaščev in celo klobukov na svetu preprosto ni. Še več, video, ki je pritegnil pozornost več deset milijonov ljudi, je pravzaprav samo ponaredek.
Najprej malo teorije. To, kar je prikazano v videoposnetku, je teoretično mogoče, čeprav so bili fiziki že v prejšnjem stoletju prepričani, da ima nevidnost mesto le v romanih H. G. Wellsa. Dejstvo je, da je Viktor Georgijevič Veselago leta 1967 opisal pričakovane lastnosti materialov z negativnim indeksom loma.
Indeks loma je enak razmerju sinusa kota vpadanja svetlobe na material in sinusa kota loma svetlobe v materialu. Če vzamemo zrak, je njegov lomni indeks zelo blizu enotnosti (vendar je v poletni meglici višji), zato ne izkrivlja obrisov predmetov. Že voda ima lomni indeks nad enotnostjo, številna optična stekla pa še več. Material z negativnim indeksom loma je umetni metamaterial, katerega lastnosti določa posebna periodična struktura v njem.
Najprej malo teorije.
Zamislite si situacijo, ko imamo:
- oseba, ki se želi prikriti;
- v ta namen tenda, izdelana iz metamateriala;
Promocijski video:
- zunanji opazovalec.
Kaj se zgodi v tem primeru?
Metamaterial omogoča, da ga naredite tako, da se bodo dušeni svetlobni valovi, ki padejo vanj z ene strani (skriti od opazovalca), sestavili in ojačali. Tako bo del svetlobe "prenašal" oddaljeno ozadje, zasenčeno s kamuflažno površino, navzven - do zunanjega opazovalca. Vendar v tem primeru metamaterial ne zajame svetlobnih valov, ki se odbijajo od prikrite osebe - njihov vir je bližje kot njegovo posebej nastavljeno "žarišče vida". Posledično se taki valovi reproducirajo na strani, ki je obrnjena proti opazovalcu (nasprotna stran metamateriala). To ustvarja občutek, da razen ozadja ni ničesar za metamaterialom.
Vendar pa so, tako kot katera koli optična naprava, tudi vsi obstoječi metamateriali preveč grobo razporejeni, da bi človeško oko nadomeščalo zamenjavo. Na primer, metamateriali omogočajo, da se samo valovi z določeno dolžino "gladko" upognejo okoli zakritega predmeta. Zato je človek za zaslonom metamaterial lahko samo prosojen, z nekakšnim žarom vzdolž njegove konture v določenem obsegu. Da deluje tudi na tako skromni ravni, mora biti metamaterial lociran na natančno določeni razdalji od zakritoga predmeta ali osebe.
Teoretično lahko ustvarite metamaterial z večjo prilagodljivostjo pri delu, v resnici pa pred tem vsaj desetletja mukotrpnega dela. Prve znanstvene raziskave v zahodnem svetu na to temo so se pojavile šele leta 2007, prvi vzorci metamaterialov za optično območje pa so bili ustvarjeni (prav tam) šele pred devetimi leti. Pričakovanje metamaterialov danes, kot je prikazano v virusnem kitajskem videoposnetku, je enako kot pričakovati, da bo naprava iz razreda iPhoneX izdelana iz tranzistorjev iz 40. let.
Kaj je na videu potem? Zhu Zhensong, producent za Quantum Video, je za šangajski uradnik Jiefang Daily (lokalni ustnik kitajske komunistične partije) povedal, da je bil video ponarejen. »Programska oprema, kot so Adobe After Effects, Nuke ali Blackmagic Fusion, lahko ureja ozadje in vanj vstavlja predmete. Podobni učinki so že bili uporabljeni pri številnih vojakih, je dejal.
Vendar v resnici ni treba biti filmski ustvarjalec, da bi sumili na to, da so ustvarili ta video. Težava je v tem, da ima več manjših neskladnosti. Na primer z rokavicami osebe, ki nosi „plašč nevidnosti“. Ob dejstvu, da so za film prikazani vsi predmeti za njim, razen osebe, tudi deske ob njegovih nogah. Resnični "nevidni" metamaterial, ki lahko prenaša sliko ozadja v daljavo, a skriva bližnje predmete, bi prikril ne samo človeka, ampak tudi tiste nežive predmete (deske ob njegovih nogah), ki so na isti razdalji od filma kot oseba, ki se maskira.
Končno se v videoposnetku resnično premikajo le tisti ozadni listi, ki jih skozi "plašč nevidnosti" ne vidimo. Izjemno dvomljivo je, da bo en in isti veter zasijal nekatere rastline - zunaj pokrova "plašča" - in ne bo zasijal drugih, tistih za njim.
Skratka, samo poskušamo dobiti viralni video z veliko ogledi na trendovsko in priljubljeno temo v znanstvenem svetu. Morda je celo koristno v izobraževalne namene. Navsezadnje nas še kaj poleg virusno lažnega videoposnetka lahko spomni na napoved ruskega znanstvenika pred pol stoletja?
IVAN ORTEGA