Έχετε αναρωτηθεί τι σημαίνει να είσαι αόρατος…;;
Εξηγεί η Φυσικός Λία Καραμπατέα.
Θυμάστε το δημοφιλή μικρό μάγο Χάρυ Πότερ, ο οποίος μέσα από τις ταινίες του είχε κερδίσει μικρούς και μεγάλους; Ένα από αυτά που έδειχνε στα έργα του καταπλήσσοντας όλα τα παιδιά ήταν η περιβόητη μπέρτα του, με την οποία όταν τυλιγόταν, γινόταν αόρατος…! Πώς όμως θα μπορούσε να συμβεί στην πραγματικότητα κάτι τέτοιο…;
Η επιθυμία να είναι κάποιος αόρατος αποτελεί πανάρχαιο όνειρο των ανθρώπων. Με την πρόοδο της τεχνολογίας στην πάροδο των χρόνων, με ευτυχία σας ενημερώνουμε πως το όνειρο αυτό έχει εν μέρει υλοποιηθεί. «Μεταϋλικά» λέγεται η απάντηση στο ερώτημα που θέσαμε…
Πρόκειται για μη φυσικά υλικά, στα οποία, με τον τρόπο που κατασκευάζονται, δίνεται η ευκαιρία στον ανθρώπινο παράγοντα να επιδράσει με τρόπο ασυνήθιστο στις ιδιότητές τους. Ποιες ιδιότητες όμως και γιατί…;
Ας ξεκινήσουμε αντίστροφα… Για ποιο λόγο μας είναι ορατό το οποιοδήποτε αντικείμενο; Όπως έχουμε σχολιάσει και σε παλιότερα κείμενά μας, όλα εξαρτώνται από την ακτινοβολία. Κάποια σώματα (όπως συγκεκριμένοι πλανήτες) εκπέμπουν αυτόφωτα ακτινοβολία και αυτό είναι που τα κάνει ορατά σε εμάς. Τα υπόλοιπα σώματα (που αποτελούν και πλειονότητα) γίνονται ορατά μέσω των ανακλάσεων της ακτινοβολίας που δέχονται. Κατά μία έννοια, αυτός είναι ο λόγος άλλωστε που στο σκοτάδι δυσκολευόμαστε να διακρίνουμε τι «βλέπουμε» και τι όχι.
Επομένως, για να γίνει ένα σώμα αόρατο, δηλαδή μη – ορατό, δεν πρέπει να «εξαφανιστεί» μαγικά, αλλά με κάποιο τρόπο να μην απορροφά και να μην ανακλά καθόλου ακτινοβολία. Αυτή είναι σε γενικές γραμμές η «μεθοδολογία» που πρέπει να ακολουθήσει μία διάταξη προκειμένου να κάνει αόρατο ένα αντικείμενο. 
Τα ηλεκτρόνια σε μορφή κυμάτων που ταλαντώνονται όταν εξαναγκάζονται από την ακτινοβολία, μας δίνουν την έννοια των «πλασμονίων». Είναι εφικτό λοιπόν, μέσα από κατάλληλη διερεύνηση, τα πλασμόνια να επιδρούν στη διάδοση του φωτός μετά την πρόσπτωσή του, οπότε και να συμβάλλουν στην εξουδετέρωση ή μη της ακτινοβολίας. Τα υλικά που αποτελούνται από πλασμόνια, ανάλογα τη δομή τους, παρουσιάζουν αυτόν τον τρόπο λειτουργίας για συγκεκριμένη τιμή συχνότητας κάθε φορά. Οπότε, στην περίπτωση που εφαρμοστεί ιδανικά αυτή η λειτουργία προκειμένου να γίνει αόρατο ένα σώμα, αυτό θα επιτυγχάνεται μόνο για συγκεκριμένες συχνότητες.
Η συχνότητα, άρα το μήκος κύματος λειτουργίας, επηρεάζεται και καθορίζεται από παράγοντες όπως το μέγεθος και το σχήμα ενός αντικειμένου. Αυτό από τη μια, μας δείχνει τη σπουδαιότητα αυτής της θεωρίας με την πληθώρα εφαρμογών που θα μπορούσε να έχει (πρωτίστως στρατιωτικές εφαρμογές κ.ο.κ.). Παράλληλα όμως, καταλαβαίνει κανείς πως, σε θεωρητικό επίπεδο, οι υπολογισμοί εύκολα θεμελιώνονται για μικρά και ιδανικά φτιαγμένα αντικείμενα (π.χ. λεία σφαιρικά). Όταν θέλουμε να γενικεύσουμε για οποιοδήποτε σώμα, εκεί η λειτουργία περιπλέκεται.
Μία προτεινόμενη μέθοδος, μέχρι πρόσφατα σε θεωρητικό επίπεδο, είναι η κατασκευή κατάλληλης μεμβράνης που θα καλύπτει μεγάλα σε μέγεθος αντικείμενα (Graeme W.Milton – Πανεπιστήμιο Utah & Nicolae – Alexandru P.Ncorovici – Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Sydney). Σε μια τέτοια σκέψη, υπάρχουν αρκετοί περιορισμοί που πρέπει να ληφθούν υπ’ όψιν, όπως π.χ. το ενδεχόμενο το σώμα να βρίσκεται εν κινήσει.
Τα «μεταϋλικά» που αναφέραμε ξεκινώντας, έχουν την εξής λοιπόν σημαντική ιδιότητα που σχετίζεται με τα παραπάνω. Μπορούν (με κατάλληλους υπολογισμούς άρα και σωστή κατασκευή τους, αφού πρόκειται για τεχνητά υλικά), να εμφανίσουν αρνητικό δείκτη διάθλασης. Όταν το φως προσπίπτει στη διαχωριστική επιφάνεια δύο διαφορετικών σωμάτων, ένα μέρος του ανακλάται και ένα μέρος του συνεχίζει τη διάδοση δια μέσου του σώματος. Υπό αυτό το πρίσμα, δε στέκει να κάνει κάποιος λόγο για αρνητικό δείκτη διάθλασης. Ωστόσο, αυτό κατάφεραν να το επιτύχουν αυτά τα υλικά, και έχει την ερμηνεία ότι υλικά με αρνητικό δείκτη διάθλασης καταφέρνουν και κάμπτουν το φως που θα διαθλαστεί, προς την συμμετρικά ακριβώς αντίθετη κατεύθυνση. Με απαρχή αυτή την ιδιότητα των «μεταϋλικών», εμφανίζεται κατά τη μελέτη τους, «αντίθετη» υλοποίηση και άλλων σημαντικών φυσικών φαινομένων.
Όλη αυτή η θεωρία αμφισβητήθηκε και αμφισβητείται αρκετά ακόμη, καθώς υπάρχουν αδυναμίες και ατέλειες που πρέπει να καλυφθούν. Είναι δηλαδή σίγουρα εφικτή η εν μέρει αορατότητα αντικειμένων, αλλά όχι εντελώς, και μάλιστα για συγκεκριμένες συχνότητες. Αν μάλιστα μιλήσουμε για το ενδεχόμενο με αυτή τη θεωρία να κάνουμε αόρατο έναν άνθρωπο, μπορεί ο ίδιος όντως να μην είναι ορατός από τους άλλους, αλλά ταυτόχρονα (αφού δεν θα δέχεται ακτινοβολία) δεν θα μπορεί και ο ίδιος στο διάστημα αυτό να βλέπει κάτι γύρω του…
Τελικά, μήπως ο μικρός μάγος, είχε παραβλέψει κάτι…;
Φωτογραφικό υλικό
