Fyzikové vymysleli "neviditelný plášť"
Vědci publikovali základní principy zařízení, které je obtékáno světlem tak, že předměty v jeho vnitřku žádné světlo nepohlcují ani neodráží, a jsou proto pro vnějšího pozorovatele neviditelné. Technologie potřebné ke konstrukci takového "neviditelného pláště" jsou již v zásadě dostupné. "Neviditelnost je na dohled," říká jeden z autorů projektu Ulf Leonhardt.
Neviditelný plášť má podobu "díry" v prostoru, v níž se mohou "skrývat" předměty. Světlo takovou díru "obtéká" stejně, jako proudí voda kolem kamene v potoce. Věci ukryté v "díře" jsou pak pro okolí neviditelné. "Obtékání" světla může podle fyziků zajistit důmyslně řízený ohyb světla.
Světlo se ohýbá při přechodu z jednoho optického prostředí do druhého. Například když vstupuje ze vzduchu do vody. Není proto velký problém světlo od určitého místa "odklonit". Ale ohnout světlo tak, že se "vyhne" určitému místu v prostoru a pak se uspořádá do původního stavu, to je náročný úkol. K jeho splnění je nutné, aby bylo světlem "objížděné" místo tvořeno materiálem s "vyladitelným" indexem lomu.
Hmoty s touto na první pohled fantaskní vlastností už existují a fyzikové pro ně razí označení metamateriály. Tvoří je kovové kroužky a smyčky uspořádané do deskovitých obvodů a slepené dohromady. Fungují jako systém antén, které ovlivňují elektromagnetické vlnění přicházejícího světla a pozměňují tak dráhu, po které světlo letí. Dokážou světlo ohýbat způsobem, který na první pohled odporuje zdravému selskému rozumu.
Tým Ulfa Leonhardta ze skotské University of St. Andrews a tým Johna Pendryho z londýnské Imperial College nezávisle na sobě navrhly metamateriály, které by zajistily "obtékání" světla kolem vymezeného prostoru. Své koncepce "neviditelného pláště" z metamateriálů představili vědci ve vědeckém časopisu Science.
O něco podobného se fyzikové pokoušeli už několikrát. Navrhované "neviditelné pláště" však musely být konstruovány na míru předmětům, které měly ve svém nitru skrýt. Leonhardt a Pendry však představili koncepci, která dovoluje ukrýt v "neviditelném plášti" prakticky cokoli. Poradili si i s další překážkou. Z teoretických propočtů vyplývá, že není možné, aby materiál neodrážel ani nepohlcoval žádné světlo. Oba týmy ale došly k závěru, že tuto "vadu" lze minimalizovat tak, že by ji běžný pozorovatel vůbec nezaznamenal.
"Celé zařízení by možná vydávalo jen slaboučkou záři," svěřil se Leonhardt v rozhovoru s redaktory časopisu Nature.
Fyzikové jsou přesvědčeni, že nejsou zdaleka jediní, kdo se vývojem "neviditelného pláště" zabývají. Podle jejich názoru probíhá velmi intenzivní výzkum především ve vojenských laboratořích. Důvod je zřejmý. Neviditelná loď, tank nebo letadlo by dovolilo generálům vést ty nejpřekvapivější útoky, jaké dějiny válek zaznamenaly. Není to rozhodně snadný úkol, protože jednotlivé prvky metamateriálu musí mít rozměry řádově odpovídající vlnové délce světla, před kterým mají předmět ukrývat. Vyrobit materiál s tak titěrnými "součástkami" bude tvrdý oříšek i pro špičkové nanotechnologie.
Zatím není jasné, zda je výroba "neviditelného pláště" z metamateriálů technicky proveditelná. Oba týmy ale přiznaly, že některá omezení ve své koncepci mohly odstranit ve chvíli, kdy si přečetly práci svých konkurentů.
"Jen jsem si přečetl článek Pendryho týmu, a už se mi začaly v hlavě rojit nápady, jak obě koncepce vzájemně zkombinovat," přiznal Leonhardt.