Láthatatlanság - Emelem a ködsipkám

Tudomány

Mostanáig csupán mesebeli lények (romulánok, predátorok, balszerencsés tudósok) privilégiuma volt a láthatatlanság. S lehet, hogy így lesz ezután is. Vagy mégsem?

Régi és újabb kori mesék, legendák állandó attribútuma a mesterségesen előidézhető láthatatlanság - s ki hinné, de komoly tudósok is kísérleteznek e területen. Az már kevésbé meglepő, hogy többnyire a hadsereg pénzén. A feladat természetesen nem egyszerű, s hogy megértsük a nehézségeket, előbb tudnunk kell, miért is látunk egy tárgyat, azaz mit jelent a láthatóság. Egy térbeli test vagy sík felület azért vehető szemügyre, mivel szórja, visszaveri, illetve elnyeli a rá eső fényt. Így vagy úgy, de kölcsönhatásba lép vele, s ennek látható nyoma marad, amely vizuális információ képében eljut a szemünkbe, majd az agyunkba. Létezik természetes, de minden esetben részleges láthatatlanság, amit persze sokkal inkább hívhatunk átláthatóságnak, transzparenciának: ennek hatékonyságáról meggyőződhettek azok, akik rontottak már fejjel/orral egy jól álcázott üvegfalnak. A láthatatlanság előidézésekor tehát arra kell törekednünk, hogy az elektromágneses sugárzás számunkra látható spektruma valahogy kikerülje (majdhogynem "körbefolyja") az eltüntetni kívánt tárgyat. E cél eléréséhez nagy segítséget jelenthetnek számunkra az úgynevezett metaanyagok, melyekkel már most is sikeres kísérletek zajlanak - ám még így is kétséges, hogy ezek jelenthetik-e a megoldást, már ha létezik ilyesmi egyáltalán.

center>Elvarratlan szál

A metaanyagokkal a kutatások még a múlt évtizedben kezdődtek el: a tudósok olyan mesterséges, több összetevőből álló, nanotechnológiai eljárásokkal "összepakolt" matériákat kerestek, amelyek megváltoztathatják a fény általunk ismert tulajdonságait. A dolog lényege, hogy a mesterséges anyagnak valamilyen szerkezeti okokból negatív törésmutatójúnak kell lennie (ilyen anyagok a természetben nem léteznek!), mivel az efféle konstrukciókba nem lép be a fény és nem is verődik vissza, hanem mintegy megkerüli a tárgyat. Hogy ezt elérjük, a speciális metaanyagot rendkívül vékony, akár atomnyi nagyságú rétegekből kell összerakni - olyan nagyságrendekben, amelyek már megfelelnek az eltéríteni kívánt sugárzás hullámhosszának. Az ilyen metaanyagok egyaránt tartalmaznak vezető (általában fémes) és szigetelő (például kerámiaszerű) anyagokat, s mindezeket periodikusan ismétlődő térbeli elrendezésben. A nehézséget éppen ez jelenti, hiszen a látható fény nagyon kis hullámhosszú (400 és 700 nm közötti), éppen ezért ilyen kicsiny elemekből álló, térbeli struktúrájú és a látható fényt eltérítő metaanyagokat egy évvel ezelőttig nem sikerült előállítani. A kutatók előbb nagyon vékony, szinte atomnyi vastagságú, szinte kétdimenziós (éppen ezért a gyakorlatban felhasználhatatlan) filmet hoztak létre, amivel sikerült ugyan manipulálni a látható fény útját, de minek. S próbálkoztak olyan térbeli struktúrákkal (metaanyaggyűrűkkel) is, amelyek a látható fénynél nagyobb hullámhosszú (például mikrohullámú) elektromágneses sugárzás szempontjából válhatnak láthatatlanná. A tavaly nyáron-ősszel kelt híradások szerint az efféle kutatásokban (a szintén sokat emlegetett Duke Egyetemmel együtt) élenjáró Berkeley egyik kutatócsoportja Xian Zhang vezetésével egyszerre két olyan nanostruktúrát is létrehozott, amelyek részben a közeli infravörös, részben a legnagyobb hullámhosszú látható fény, a vörös spektrumában is sikeresen terelik a fényt. Az egyik nanoszerkezetben felváltva ezüst- és magnézium-flourid-rétegeket helyeztek egymásra, majd az egészet halászháló-szerűen kilyuggatták - így elvileg megannyi vezető áramkör jött létre, amelyek piciny mágneses terei kölcsönhatásba lépnek a beérkező infravörös sugárzás mágneses összetevőjével, s ennek hatására a közeli infravörös tartományban az anyag törésmutatója negatív. A másik matéria lyukacsos alumínium-oxidban növesztett ezüst nanoszálakból áll, az egész fóliaszerű valami vastagsága pedig csak tizede egy papírlapénak, de ezzel együtt mégis térbeli objektumnak tekinthető - s ez már a látható vörös fényt is eltéríti! A kutatók szerint e szerkezetben lévő nanorostok pusztán a látható fény elektromos terével lépnek kölcsönhatásba, ezáltal a fellépő energiaveszteség is csökkenthető. Azt azonban mondanunk sem kell, hogy ennek a technológiának egyelőre még nehezen láthatók a gyakorlati alkalmazásai - pedig a metaanyagokat már sok potenciális felhasználó várja, s nem csak a tankhadosztályokat eltüntetni vágyó hadseregek. Az ilyen matériák ugyanis elméletileg csökkenthetik az interferenciából fakadó információveszteséget - mind a fénymikroszkópoknál, mind az antennáknál.

Halász, vadász

Az újabb fejlesztések mindenesetre lehetővé teszik, hogy a láthatatlanság klasszikus és modern formáit összevessük a modern tudomány eredményeivel. Kezdhetjük mindjárt a Wagner-rajongók által jól ismert, a címben is szereplő (Siegfried által Alberichtől elorzott) ködsipkával (eredetileg: Tarnkappe), amely egy jókora félrefordításnak köszönheti létét. A 'kappe' itt ugyanis nem sapka, hanem köpeny, s ilyen formájában jóval közelebb áll a láthatatlanná tévő, már a Harry Potterben is felhasznált varázsköpenyhez (s egyben vélhetőleg utal arra is, hogy a monda- és operabéli Nibelungok birtokolták a nanostruktúrákból összeálló makroméretű köpenyek titkát). A Star Trek elvetemült romulánjainak gravitációs elven alapuló fényeltérítése a mi léptékeink szintjén megvalósíthatatlannak tűnik (ehhez iszonyú erős gravitációs teret kéne gerjeszteni minden egyes űrcsatahajó körül), viszont annál szemléletesebb és életszerűbb a Predator-filmekben megteremtett láthatatlanság. Ekkor ugyanis nem tűnnek el teljesen a körvonalak, ráadásul kissé torzul is a mögöttes háttér - ennél többet aligha lehet majd elvárni egy feljavított metaanyagos köpenytől (vagy inkább páncéltól) sem.

Figyelmébe ajánljuk

Klasszissal jobban

  • - minek -

Az utóbbi évtizedek egyik legnagyszerűbb poptörténeti fejleménye volt a Saint Etienne 1990-es létrejötte, no meg három és fél évtizedes, nagyjából töretlen, egyenletesen magas színvonalú pályafutása – mindez azonban most lezárulni tűnik.

Közös térben, külön utakon

A gesztusfestészetet helyezi fókuszba a hajdani Corvin Áruház épületében működő Apollo Gallery legújabb kiállítása, amely három figyelemre méltó kortárs absztrakt művész világát hozza össze.

Anyu vigyázó tekintete

Kamasz lánynak lenni sosem könnyű, de talán még nehezebb egy Himalájában fekvő bentlakásos iskolában a 90-es években. Mira (Preeti Panigrahi) eminens tanuló: egyenszoknyája mindig megfelelő hosszúságú (szigo­rúan térd alá ér), jegyei példásak, gondolatait tanulmányai és sikeresnek ígérkező jövője töltik ki.

Éden délen

  • - turcsányi -

Egy évvel a The Highwaymen együttes megalakítása után, 1986-ban kijött egy tévéfilm – nyilván népszerűsítendő az úgynevezett outlaw country muzsika valaha élt négy legnépszerűbb alakjával összerántott truppot.

Hol nem volt

Tökéletesen passzol a két éve Szemle Plusz néven újragondolt Városmajori Színházi Szemle programjához a nagyváradiak Csárdáskirálynője. Már csak azért is, mert tavaly a Színházi Kritikusok Céhének tagjaitól ez a produkció kapta meg a legjobb szórakoztató előadásnak járó szakmai elismerést. Novák Eszter rendezése mégsem működött ezen a vihar utáni, esős nyárestén.

Ilyen tényleg nincs Európában

„És jelentem, hogy szeptember elsején be lehet menni a bankba és föl lehet venni a 3 százalékos otthonteremtési hitelt, családi állapottól, lakhelytől függetlenül, és a legfiatalabbak is tulajdonosok lesznek a saját otthonukban. Én nem tudom, hogy ez lelkesítő cél-e bárkinek, de azt biztosan mondhatom, hogy sehol Európában olyan nincs, hogy te barátom, eléred a 18 éves kort, és ha úgy döntesz, hogy saját otthonban akarsz lakni, akkor az lehetséges.”