[ Новые сообщения · Участники · Правила форума · Поиск · RSS ]
  • Страница 1 из 1
  • 1
Форум » Популярная наука » Знаете ли вы, что... » Сказка - ложь, да в ней намек! (о шапках-невидимках, наливных яблочках и много еще о чем)
Сказка - ложь, да в ней намек!
Марина_БорисовнаДата: Четверг, 10.11.2011, 00:17 | Сообщение # 1
Генералиссимус
Группа: Администраторы
Сообщений: 2227
Статус: Offline
Помните русские сказки, в которых добрый молодец надевает шапку-невидимку и исчезает?
Оказывается, это не только сказки...

Научная сказка № 1

Учёные впервые сделали невидимым объект, который можно разглядеть невооружённым глазом: речь о миллиметрах и даже сантиметрах. Прежние эксперименты ограничивались нано- и микромасштабом либо заставляли исчезать предметы лишь в части видимого диапазона.

На этот раз две независимые группы исследователей из Великобритании, Дании, Сингапура и США рапортуют о том, что при помощи природного вещества им удалось спрятать от человеческого глаза трёхмерные объекты, размеры которых на три-четыре порядка больше длины волны видимого света.

Ранее световые волны запутывали сложными конструкциями. Теперь учёным не пришлось городить огород из наноразмерных слоёв, использовать сфокусированный ионный пучок, электронно-лучевую или многофотонную литографию, то есть прибегать к процессам, которые отнимают массу времени и делают конечный продукт дорогостоящим.



Принцип работы «шапки» или «плаща-невидимки» был в теории предложен ещё в 2006 году: нужно создать иллюзию, чтобы с любого угла обзора деформированное зеркало выглядело плоским.
На этом рисунке показан ход луча при отражении от (a) плоской поверхности, (b) клина – меняется угол, © отражающей поверхности, расположенной поверх клина, – меняется расстояние, (d) «шапки-невидимки», покрывающей клин, – угол и расстояние те же, возникает иллюзия (иллюстрация Baile Zhang et al.)

В нынешних работах объект и прячущая его «шапка-невидимка» не являются единой структурой, что позволяет в любой момент отделить «волшебный» материал и прикрыть им другой сопоставимый по форме объект. Преимущества такого подхода очевидны.

[img][/img]

Читать больше - http://www.membrana.ru/particle/3420
 
Марина_БорисовнаДата: Четверг, 10.11.2011, 00:21 | Сообщение # 2
Генералиссимус
Группа: Администраторы
Сообщений: 2227
Статус: Offline
Научная сказка № 2

Звуковую «завесу», способную спрятать объект в воздухе в двумерном пространстве, придумали и создали учёные из университета Дюка.

Подход близок тому, который используется при создании метаматериалов, скрывающих световые волны.

Акустические и электромагнитные волны математически описываются практически одинаково. Однако материалы, которые способны скрыть объект от звука, сильно отличаются от тех, что подойдут для создания невидимки. Всё из-за того, что акустическая волна распространяется в среде и в материале не так, как световая.

Впервые о возможности создания звуковых шапок-невидимок учёные заговорили в 2006 году. В 2008-м доктор Стивен Каммер (Steven Cummer) из университета Дюка подвёл под предположения теорию. В 2011 году инженеры университета Иллинойса (University of Illinois Urbana-Champaign) создали первую «акустическую мантию». Однако тогда им удалось скрыть от внешнего наблюдателя только ультразвуковые волны в воде.

В нынешней работе Каммер и его коллеги создали устройство, способное прятать объект от звуковых волн в диапазоне частот, различаемых человеческим ухом (1-4 килогерца), и в воздухе. Для этого они собрали матрицу из пластиковых перфорированных панелей, составленных на определённом расстоянии друг от друга.

На плоской поверхности устройство отражает падающие на него звуковые волны таким образом, будто никакой помехи на их пути нет (эксперимент подробнее описывается в статье в журнале Physical Review Letters).

Так, учёные смогли спрятать за шапкой-невидимкой деревянный брусок длиной 10 сантиметров, рассказывает BBC News. Проще говоря, если в его сторону аукнуть, то ответного эха никогда не услышишь.

Технология изготовления «неслышимого» покрытия проста, хотя она пока может скрыть звук только в двух измерениях. Учёным ещё предстоит поработать над трёхмерной версией, способной перенаправлять рассредоточенные в пространстве звуковые волны.


Правильное расположение пластин с «узором» из дырочек позволяет перенаправить акустические волны таким образом, что наблюдатель не обнаружит присутствие скрываемого объекта (иллюстрация Duke University).
 
Марина_БорисовнаДата: Четверг, 10.11.2011, 00:23 | Сообщение # 3
Генералиссимус
Группа: Администраторы
Сообщений: 2227
Статус: Offline
Научная сказка № 3

Значительным шагом на пути развития полной пространственно-временной маскировки называют свой эксперимент его устроители. Речь, правда, пока что идёт только о микромире и быстротечных событиях в нём.

Создавая установки (условно именуемые плащами-невидимками), скрывающие объекты в пространстве, учёные заставляют лучи изгибаться так, что они обходят стороной некую защищённую зону («дыру в пространстве»). При этом после «дыры» лучи восстанавливают исходный волновой фронт таким образом, что стороннему наблюдателю кажется, будто на пути света ничего не находилось.

Похожим образом можно создавать иллюзорные дыры не в пространстве, а во времени, поскольку между дифракцией и дисперсией (а шире — между пространством и временем) имеется связь.

Теория такого пространственно-временного плаща была разработана в минувшем году. Говоря упрощённо, принцип его работы заключается в последовательном ускорении и замедлении передней и задней частей пробного потока волн с тем, чтобы в нём образовался короткий разрыв. В последнем могло бы происходить недетектируемое сторонним наблюдателем событие.

Теперь учёные из университета Корнелла (Cornell University) построили такую установку. Они придумали «расщепляющие временные линзы» (split time-lens — STL) и компенсирующее дисперсию оптоволокно (DCF). Фактически это набор оптики, последовательно влияющей на скорость проходящих волн в ту или иную сторону.

В результате работы двух STL, DCF и ещё ряда элементов оптической «трассы» в непрерывном зондирующем пучке света удалось получить временной разрыв длительностью в 15 триллионных долей секунды. Этот разрыв оставался незаметным для детектора, получавшим будто бы непотревоженный исходный поток.

Для проверки работы устройства авторы придумали некое промежуточное вмешательство в зондирующий луч, добавили дополнительный импульс света, взаимодействовавший с первым потоком. При таком пересечении детектор фиксировал сигнал на определённой частоте. Но ловил он его только до тех пор, пока «временной плащ» был выключен.

При включении системы и вставке дополнительного импульса точно в пределы разрыва во времени сигнал о взаимодействии пропадал, то есть событие оставалось необнаруживаемым внешним наблюдателем.

Авторы работы отмечают, что подобным методом можно создавать разрывы длительностью до тысячных долей секунды, чего, конечно, не хватит для скрытия привычных нам продолжительных событий макромира. Но и в микромире подобные трюки могут найти немало применений — от диковинных физических опытов до построения экзотических измерительных приборов и систем связи.


Упрощённая схема опыта. t — время, z — расстояние, зелёные стрелки — пробный луч, голубой — «линзы времени», цветные стрелки — замедляющиеся и ускоряющиеся лучи, зелёный овал — скрываемое событие (иллюстрация Moti Fridman et al.)

Источник - http://www.membrana.ru/particle/16448
 
Марина_БорисовнаДата: Четверг, 10.11.2011, 00:29 | Сообщение # 4
Генералиссимус
Группа: Администраторы
Сообщений: 2227
Статус: Offline
Научная сказка № 4

Британцы придумали, а испанцы описали прототип устройства, которое защищает объекты от внешнего магнитного поля, при этом не нарушая картину его силовых линий. Благодаря этому спрятанный объект обнаружить невозможно.

Впервые, ещё в 2007 году, теорию создания «антимагнита» предложила группа теоретиков под руководством Джона Пендрая (John Pendry) из Имперского колледжа Лондона. Довести её до ума удалось Альваро Санчесу (Álvaro Sánchez) и его коллегам из Автономного университета Барселоны (UAB).

Отметим, что защитить объект от воздействия внешнего статичного магнитного поля не слишком сложно. Для этого достаточно создать сверхпроводящую оболочку, в которой при очень низкой температуре токи могут циркулировать без сопротивления. Когда такая оболочка окружает магнит, в ней наводятся токи, которые «обнуляют» первичное внешнее поле. В результате в картине силовых линий магнитного поля образуется «дырка».

Другое дело – сделать защищаемый объект «невидимым» для внешнего магнитного поля, то есть не нарушить его силовые линии. Для этого необходимо создать такой материал, который бы противодействовал «дырке». Он с одной стороны должен создавать её, но с другой это никак не должно отражаться на силовых линиях. Однако такого противоречащего самому себе материала не существует.

Группа Санчеса придумала своеобразную матрёшку из чередующихся слоёв: сверхпроводящих и несверхпроводящих с различной магнитной проницаемостью. Силовые линии в такой конструкции преломляются на границах оболочек и выходят из ловушки не изменёнными.



Источник - http://www.membrana.ru/particle/16824
 
Марина_БорисовнаДата: Четверг, 10.11.2011, 00:30 | Сообщение # 5
Генералиссимус
Группа: Администраторы
Сообщений: 2227
Статус: Offline
Научная сказка № 5

Катись, катись, яблочко,
По серебряному блюдечку,
Покажи ты мне на блюдечке
Города и поля,
И леса и моря,
И гор высоту,
И небес красоту.

Помните эту сказку? А что вы скажете по поводу вот этого "наливного яблочка"?
Прикрепления: 9957674.jpg(24.3 Kb)
 
Форум » Популярная наука » Знаете ли вы, что... » Сказка - ложь, да в ней намек! (о шапках-невидимках, наливных яблочках и много еще о чем)
  • Страница 1 из 1
  • 1
Поиск: