Kinesere kan skabe usynlige indgange som i Harry Potter
Seneste skud på stammen fra de kinesiske usynlighedsforskere er skjulte indgange. Forskerne hævder at kunne fremstille en indgang med den berømte, hemmelige Platform 9 ¾ fra Harry Potter-universet som forbillede. Men indtil videre kan forskerne kun skjule mikrobølger - og ikke synligt lys.
På figur a) ses spredningen af det elektriske felt, når en perfekt elektrisk leder er sat ind og spærrer hullet i muren fuldstændigt (midterste klods af de tre centralt i billedet på a)). b) viser tilsvarende, at bølgerne ikke når ind på den anden side af muren, hvis en superscatterer delvist blokerer hullet. Derimod sendes bølgerne tilbage med negativt brydningsindeks. c) og d) viser, at bølgerne fortsætter gennem hullet i muren, selv hvis der indsættes en delvis blokering med en perfekt elektrisk leder. En superscatterer, som vist i b), er altså det eneste, der forhindrer bølgerne i at trænge gennem muren, selvom der faktisk er hul i den, og samtidig sender bølgerne retur på en måde, så illusionen om en mur uden hul opretholdes. (Grafik: Luo et al.)
Læs også
Læs mere om
Dokumentation
Usynlige dimser fra Harry Potter-bøgerne er ved at være en tyndslidt kliché, når endnu et forskerhold fremlægger deres arbejde med metamaterialer, der ventes at kunne gøre ting usynlige.
Ikke desto mindre er det den unge, mørkhårede troldmand med arret i panden, der endnu en gang hives frem af kinesere, der forsker i metamaterialer. Denne gang er det lykkedes kinesiske fysikere at forklare, hvordan de stopper elektromagnetiske bølger i at trænge igennem et hul i en mur og kan sende dem tilbage, så det ser ud som om, at der ikke er hul i muren.
I Harry Potter-bøgerne hopper hovedpersonen og hans trofaste følgesvende gennem den usynlige indgang til Platform 9 ¾ - der ligger og putter sig mellem Platform 9 og 10 på Kings Cross-stationen i London, så de kan tage toget til Hogwarts-skolen, når sommerferien er slut.
Ifølge forskerne fra Shanghai Jiao Tong Universitet er det også lykkedes dem at lave en skjult indgang. Det har de gjort ved at indsætte en såkaldt superscatterer i hullet i muren - en perfekt elektrisk ledende rektangulær cylinder, hvorpå der er coatet en metamateriale-skal med et negativt brydningsindeks.
Bryder lyset negativt
Superscatteren fylder ikke hele hullet i muren op, og det kan derfor lade sig gøre at bevæge sig fra den ene side til den anden uden problemer. Men superscatteren bryder de elektromagnetiske bølger negativt og sender dem tilbage på en måde, så det for den forbipasserende ser ud som om, at der slet ikke er noget hul i muren.
»Således er det muligt i mikrobølgeområdet at fremstille en så opsigtsvækkende genstand som Platform 9 3/4 på Kings Cross Station, hvor Harry Potter og hans venner plejer at stå på toget til Hogwarts,« skriver de kinesiske forskere i artiklen, der redegør for matematikken og fysikken bag resultatet.
For at frembringe kinesernes usynlige indgang kræves der et specielt negativt brydningsindeks, hvilket kan sammenlignes med, at den del af en pind, der stikkes under vandoverfladen, "bøjer" nedad, og ikke opad som vanligt. Det resulterer i, at materialet synes at "hænge" over det sted, hvor det rent faktisk fysisk befinder sig. Dermed kan illusionen om murværk dér, hvor der rent faktisk er et hul, realiseres.
For at gå hele vejen og rent faktisk gøre indgange usynlige skal de "bare" kunne gentage eksperimentet med synligt lys, og ikke kun elektromagnetiske bølger i mikrobølgeområdet, som det er tilfældet nu.
Metamaterialerne atter på spil
På ing.dk har vi tidligere beskrevet forskeres bestræbelser mod at fremstille usynlighedskapper og lignende sci-fi gadgets ud af de såkaldte metamaterialer.
Det er også metamaterialerne, der er på spil i kinesernes skjulte indgang, og de løber derfor ind i de samme problemer som andre før dem.
Når vi mennesker kan se genstande, skyldes det, at det synlige lys rammer genstandene og reflekteres. Hvis forskerne kan styre refleksionen efter forgodtbefindende, kan de i teorien gøre genstande usynlige ved at lede lyset uden om, som vand der flyder omkring en sten.
Men metamaterialerne har indtil videre den kedelige tendens, at de absorberer noget synligt lys. Dermed bliver det vanskeligt at styre refleksionen af lyset i tilstrækkelig høj grad. Og indtil forskerne er ude over det problem, får vi ingen usynlighedskapper, gennemsigtige spionfly eller helt hemmelige platforme a la Harry Potter.






