Три заряженные белые точки находятся внутри "маскирующей зоны" (граница изображена пунктиром). Цветные кольца показывают возмущения магнитного поля в зоне, а вертикальные линии демонстрируют, что точки не влияют на поле вне ее. Фрагмент видеоролика авторов исследования.

Ученые создали модель плаща-невидимки

Одним из фундаментальных ограничений развития оптики является так называемый дифракционный предел. Этот предел устанавливает теоретическое ограничение на создание увеличительных систем. Грубо говоря, утверждается, что, используя обычные линзы, нельзя создать оптический увеличительный прибор для наблюдения объектов, чей размер меньше длины волны света.

В 2000 году английский физик Джон Педри впервые предсказал возможность создания линз, не обладающих дифракционным пределом (в 2005 году несколько независимых исследовательских групп по всему миру подтвердили это предсказание на практике). Такие линзы получили название суперлинз.

Американские математики исследовали свойства, которыми должны обладать суперлинзы из метаматериалов с отрицательным коэффициентом преломления. Одно из обнаруженных свойств получило название эффекта "маскирующей зоны". Схема его достаточно проста. Самый очевидный способ сделать объект невидимым – спрятать его за чем-нибудь, не пропускающим свет, чтобы лучи, отраженные от объекта, не достигали наблюдателя. Отрицательный коэффициент преломления материала, из которого сделана суперлинза, означает, что она рассеивает падающий на нее свет в обратном направлении. Оказалось, что если объект находится рядом с суперлинзой, то лучи, отраженные от него, "сбиваются" лучами, отраженными от суперлинзы. Для стороннего наблюдателя объект исчезает.

Американским ученым удалось создать компьютерную модель магнитной суперлинзы маскирующей движение нескольких заряженных точек. Лента.Ру уже сообщала о британском варианте плаща-невидимки, но там дальше теоретических гипотез продвинуться не удалось.

"Маскирующая зона" может быть использована не только для создания невидимости. Исследователи считают, что похожий эффект должен наблюдаться для электромагнитных и механических суперлинз. В последнем случае "маскирующая зона" представляет собой зону спокойствия, не зависящую от внешних колебаний. Потенциально, эта схема может быть использована для защиты зданий от землетрясений: для этого необходимо строить их в "маскирующих зонах" искусственных подземных суперлинз.

Ссылки по теме
- Cloaking Device Concept Moves Beyond Theory - по материалам Государственного Научного Фонда (National Science Foundation) 06.06.2008

Сайты по теме
- Видео компьютерного моделирования невидимости