понеделник, ноември 22, 2010

Пространство-времево покривало за скриване на събития



Тази графика показва как работи "пространство-времевото" скриване. (Credit: Imperial College London)

ScienceDaily (Nov. 16, 2010) — Изследването, проведено от изследователите от Imperial College London, включва нов клас материали наречени метаматериали, които могат бъдат изкуствено инженирани с цел изкривяване на светлинни и звукови вълни. С конвенционалните материали, светлината обикновено пътува в права линия, но при метаматериалите, учените могат да използват голямата гъвкавост, за да създадат слепи петна, които не могат да се засекат. Чрез отразяването на определени части от електромагнитния спектър, един образ може да бъде променен, така че да изглежда все едно е изчезнал.

Преди това, група водена от проф. Sir John Pendry в Imperial College London показа, че метаматериалите могат да се използват за направата на покривало правещи обектите невидими. Сега, група водена от проф. Martin McCall разшири математически идеята на покривалото, което скрива обекти, на такова, което скрива събития.

"Светлината обикновено се забавя като навлиза в материал, но теоретично е възможно да манипулираме светлинните лъчи, така че някои части да се ускорят, а други да се забавят,” казва McCall, от отдела по физика в Imperial College London. Когато светлината е ‘отворена’ по този начин, вместо да се изкривява в пространството, водещата половина на светлината е направена, така че да изостава и да пристига много късно. Резултата е, че за кратък период събитието не е осветено, и избягва засичане.

Подобно пространство-времево покривално може да отвори временен коридор, през който енергия, информация и материя могат да бъдат манипулирани или транспортирани без да се засекат. "Ако има някой, който се движи по коридора, за далечен наблюдател ще изглежда, че сякаш те са се преместили незабавно, създавайки илюзия подобна на транспортера от Стар Трек,” казва McCall. „Така че, теоретично тази личност може да направи нещо, които вие няма как да забележите!”

Докато използването на пространство-времево покривало, което да прави движенията на хората незабележими все още е научна фантастика, съществуват много сериозни приложения относно това ново изследване, което е спонсорирано от Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC) и Leverhulme Trust. Съ-автора Dr Paul Kinsler е развил идея за проект използващ изработени по поръчка оптични фибри, които биха позволили на изследователите да използват покривалото на събития в обработването на сигнали и изчислителната техника. Даден информационен канал например може да бъде прекъснат за да изпълни приоритетна калкулация в паралелен канал по време на операциятата на скриване. След това, информацията ще бъде достъпна на външни части от веригата, въпреки, че оригиналния канал ще е обработил информацията непрекъснато.

Alberto Favaro, който също работи по проекта обяснява: „Представете си компютърна информация движеща се надолу по канала като магистрала пълна с коли. Искате да имате пешеходец, който да я пресече без да прекъсва трафика. Следователно ще забавите трафика, които още не са стигнали мястото на пресичане, и усилвате скоростта на колите, които вече са преминали тази точка, което всъщност създава празнина, през която да мине пешеходеца. В същото време наблюдател отстрани ще вижда непрекъснат поток от трафик.” Една идея, която е изникнала по време на изчисленията им е била да ускорят предаваната информация без да нарушават законите на относителността. Favaro е разрешил този проблем, като е изработил ‘умен’ материал, чийто свойства варират едновременно в пространството и времето, позволявайки да се формира покривалото.

"Ние сме сигурни, че много други възможности се отварят с представянето на идеята за пространство-времево покривало,” казва McCall, "но тъй като то е само теоретично към момента, имаме още много работа да изчистим детайлите по предложените приложения.”

Метаматериалите са една увеличаваща се област на науката, с много големи области за потенциално приложение, като отбрана, сигурност, медицина, трансфер на данни и изчислителна техника. Много обикновени домакински уреди, които работят използвайки електромагнитни полета могат да се направят да работят по-евтино или да работят с по-високи скорости. Метаматериалите също могат да се използват за контрол над други типове вълни, освен светлинните, като например звукови или водни вълни, като по този начин ще отворят възможности за приложения свързани с бреговите инсталации или дори строежа на сгради, които ще издържат на земетръсните вълни.

Източник: ScienceDaily

Няма коментари:

Публикуване на коментар