Matematikai pateikė naują "nematomo apsiausto" idėją
|
Vienas iš galimų vaizdų žvelgiant per „kirmgraužą“. Skirtingais atstumais šviesa laužiama skirtingai
Straipsnyje, išspausdintame spalio 12 d. žurnalo „Physical Review Letters“ numeryje, Niujorko Ročesterio universiteto matematikos profesorius Alanas Grinlyfas (Allan Greenleaf) su bendraautoriais pasiūlė naują maskuotės idėją. Pateikti rezultatai leidžia tikėtis, jog tarp dviejų taškų erdvėje įmanoma sukurti tam tikrą nematomą tunelį. „Pamėginkite įsivaizduoti nematomą Hario Poterio apsiaustą, apvyniotą aplink vamzdelį, – pasakoja A. Grinlyfas. – Jeigu medžiaga būtų pagaminta pagal mūsų modelį, pro vieną vamzdelio galą įdėtas koks nors daiktas būtų tarsi nematomame tunelyje iki pat to momento, kol jį galiausiai išimtume pro kitą vamzdelio galą“. Šiuolaikinės technologijos leidžia sukurti nematomus objektus tik mikrobangų diapazone, tačiau matematinė teorija „kirmgraužos“ efektą numato visų dažnių elektromagnetinėms bangoms. Atsižvelgdami į tai mokslininkai siūlo kelis galimus tokio efekto pritaikymus. Endoskopinės operacijos, kai chirurgas vadovaujasi magnetinio rezonanso vaizdu, yra gana problematiškos, nes intensyvūs magnetinio rezonanso kuriami laukai veikia chirurgo įrankius, o šie gali iškraipyti patį magnetinio rezonanso vaizdą. Jei įrankius apsuptume elektromagnetine „kirmgrauža“, tuomet juos veiksmingai paslėptume nuo laukų, o operacijos metu būtų matomi tik patys įrankių galiukai. Kurdami maskuotės technologiją, A. Grinlyfas ir jo bendradarbiai rėmėsi teorine matematika. Jos taip pat prireiks konstruojant įrenginį, kuris valdytų elektromagnetines bangas tam tinkamu būdu. Po šio etapo tyrėjai jau galėtų sukurti sudėtinės struktūros šviesą laužiančias medžiagas, kurios vadinamos metamedžiagomis. Apie metamedžiagų savybes laužti šviesą į priešingą pusę nei kad tipinės gamtoje surandamos medžiagos, mes jau rašėme čia. Praėjusiais metais Diuko universiteto elektronikos ir kompiuterių inžinerijos profesorius Deividas R. Smitas (David R. Smith) su bendraautoriais sukonstravo nematomą diską, priverčiantį mikrobangas jį aplenkti. Apie šį išradimą išsamiai galite paskaityti šiame mūsų publikuotame straipsnyje. A. Grinlyfas ir jo kolegos pasitelkė kur kas sudėtingesnę geometriją, siekdami tiksliai nusakyti, kokių „kirmgraužos“ metamedžiagos savybių reikia norint sukurti nematomo tunelio efektą. Jie taip pat apskaičiavo galimus papildomus efektus, jeigu „kirmgraužos“ vidus būtų padengtas įvairiomis hipotetinėmis metamedžiagomis. Pasak modeliavimus atlikusių mokslininkų, kadangi mūsų regėjimas yra apribotas tam tikrais dažniais, kurie sudaro „kirmgraužos“ veikimo dažnius, žiūrėdami į vieną galą pro kitą galą pamatytume iškraipytą vaizdą. Priklausomai nuo vamzdelio ilgio bei šviesos atsispindėjimo dažnio, kitame gale būtų galima išvysti išgaubtą vaizdą arba vaizdą, primenantį keistus žymaus menininko M. K. Ešerio darbus. A. Grinlyfo mokslininkų grupė aptarė vieną galimą elektromagnetinės „kirmgraužos“ pritaikymo būdą, labai primenantį vaizdus iš mokslinės fantastikos filmo. Jeigu vamzdelį sudarančios metamedžiagos galėtų laužti visų bangos ilgių matomą šviesą, jas būtų galima panaudoti gaminant trimatį televizoriaus ekraną. Galima įsivaizduoti tūkstančius „kirmgraužų“, išlindusių iš ekrano ir primenančių ilgos žolės kuokštus, styrančius iš vazos. Pačios „kirmgraužos“ būtų nematomos, tačiau jų galai galėtų praleisti šviesą, atkeliaujančią iš giliau. Atrodytų, jog tūkstančiai vaizdo taškelių tiesiog kybo ore. Tačiau profesorius pripažįsta, jog dar labai toli iki tokios idėjos įgyvendinimo. Net jei ir matematika dabar tai leidžia, viskas priklauso nuo to, ar pavyks šią teoriją realiai pritaikyti kuriant veikiančius prototipus. Plačiau: | ||||||
| ||||||