Jak stać się niewidzialnym?

Marzenie o tym, aby ukryć się przed wzrokiem innych przedstawicieli naszego gatunku lub pozostałych istot zamieszkujących tę planetę, towarzyszyło nam od zarania ludzkości. Wystarczy zapoznać się z odkryciami archeologów i pracami historyków, aby natknąć się na ślady magicznych rytuałów czy też bardziej racjonalnych praktyk takich jak np. używanie farb czy błota lub rzeczy o intensywnym zapachu.

fot. CC- BY 3.0

Myślę, że nasz gatunek nauczył się sztuki maskowania lub kamuflażu obserwując inne. Pomyślcie o tym, co robią różne zwierzęta, aby nie zostać zauważonymi np. przez drapieżniki lub skuteczniej polować. Prawda, że ciężko dostrzec żabę pośród trawy lub leniwca zwisającego pośród liści? Dzieje się tak dlatego, że ich barwa zlewa się z otoczeniem. Ciężko zauważyć różnicę, jeśli jest ona niewielka. Niektóre gatunki stosują bardziej aktywne techniki “zlewania się z otoczeniem”, np. kałamarnice uwalniające “atrament” czy ryby, które “mącą” dno, aby umknąć. Są też takie gatunki, które wprost upodobniły się do elementów środowiska, w jakim żyją; kojarzycie zapewne patyczaki?

fot. domena publiczna

Nasz gatunek robi rzeczy podobne na szeroką skalę mniej więcej od momentu pojawienia się celnych karabinów. Wcześniejsze kolorowe mundury zastąpiły te w barwach szarości i zieleni. Jednakże należy pamiętać, że kamuflaż nie czyni niewidzialnym, a jedynie utrudnia dostrzeżenie danego obiektu. Dokładnie tak samo jest w przypadku tzw. samolotów niewidzialnych dla radaru. Nie są one niewidzialne, a jedynie trudno lub późno wykrywalne. Dokładną zasadę działania radaru z chęcią wyjaśnię szerzej w kolejnych tekstach. Teraz skupmy się na tym, że jeśli jakikolwiek obiekt posiada ładunek elektryczny i porusza się w czasie i przestrzeni, to na mocy praw Maxwella wytwarza pole elektromagnetyczne, które oddziałuje z innymi. Jeśli cokolwiek oddziałuje za pośrednictwem tego pola, to może zostać również w ten sposób wykryte.

Techniki zmierzające do obniżenia naszej wykrywalności radarem lub np. za pomocą gogli termowizyjnych czy sonaru nazywa się zwyczajowo “stealth”, co oznacza “skradanie się”. Efekty te można uzyskać na różne sposoby. W przypadku samolotów stosuje się substancje pochłaniające promieniowanie elektromagnetyczne o określonych zakresach lub powierzchnie odbijające je w kierunkach innych niż ten, z którego zostało wysłane. Ukrywać się przed radarem można również, lecąc na odpowiednich wysokościach względem powierzchni ziemi, aby nasze odbicie skutecznie zlało się z odbiciem z otoczenia. Dokładnie ten sam efekt (tyle że w zakresie światła widzialnego) uzyskujemy, zakładając strój w barwie zlewającej nas z otoczeniem i stojąc odpowiednio daleko. Aby uchronić się przed wykryciem za pośrednictwem promieniowania z zakresu podczerwieni, możemy zastosować technikę znaną nam z filmu “Predator” (z pewnymi zastrzeżeniami – to jednak był film) lub odpowiednio manipulować temperaturą otoczenia, aby jak najbardziej zbliżyć ją do temperatury naszego ciała. Z tym, że znów rozmawiamy o technikach pozwalających nam jedynie obniżyć możliwość naszego wykrycia i to przy założeniu, że jesteśmy samolotem, okrętem lub mamy do dyspozycji pomieszczenie z możliwością regulacji temperatury; w dalszym ciągu jest to mowa o zmniejszeniu szansy na nasze wykrycie w tym zakresie fal elektromagnetycznych, z którego nie korzystamy na co dzień “nieuzbrojonym okiem”. Jak jednak stać się “niewidzialnym”, tj. uniemożliwić innym dostrzeżenie nas w zakresie światła widzialnego w sensie, który można określić swojsko jako “peleryna-niewidka”? Czy to właściwie możliwe, biorąc pod uwagę prawa fizyki? Absolutna niewidzialność jest niemożliwa, gdyż oznacza ona po prostu brak obecności we Wszechświecie. Zwróćcie uwagę, że potrafimy wykrywać nawet obiekty które “pochłaniają wszystko”, czyli czarne dziury. Jeśli w szumie nagle pojawia się cisza, to ona aż krzyczy.

fot. CC BY-SA 3.0

Fale elektromagnetyczne w swoich zakresach różnią się jedynie energią, więc jeśli można się uczynić trudno wykrywalnym w zakresie fal radiowych, mikrofalowych, promieniowania podczerwonego, to z pewnością da się w jakiś sposób osiągnąć podobne efekty w zakresie światła widzialnego. I tu znów wracamy do tzw. “mundurów moro”, ale czy da się osiągnąć coś bardziej spektakularnego? Coś w skali znanej nam np. z jednej z licznych ekranizacji powieści “Niewidzialny człowiek” H. G. Wellsa? Jeśli się temu przyjrzeć, to wygląda to tak, jakby fale światła widzialnego “opływały” obiekt bez odbijania bądź załamywania się na jego powierzchni (granicy fazy dla purystów). Czy taki efekt to jedynie wymysł autorów sci-fi?

fot. domena publiczna

Fale to fale, niezależnie o jakim rodzaju mowa, i wszystkie podlegają tym samym zjawiskom. Skoro da się przy pomocy odpowiednich materiałów kierować strumieniem fal dźwiękowych, to da się to zrobić również z falami elektromagnetycznymi. Pytanie tylko, czy istnieją materiały, które pozwolą nam kierować falą światła w zadanym kierunku – materiały, z których da się uszyć pelerynę, a nie żadne tam anteny czy wielkie struktury.

Światło widzialne – to fale elektromagnetyczne o określonej energii, a więc również długości; potrzeba nam wobec tego materiału zawierającego struktury odpowiedniej długości, aby skutecznie wpływać na wszystkie zakresy światła widzialnego, które mieszczą się w zakresie mniej więcej od 400 do 700 nanometrów. Odpowiednie ułożenie takich struktur w materiale sprawia, że fala opływa go i wraca na dotychczasowy tor. Problemem pozostaje wyprodukowanie takiego materiału, który zawierałbym struktury dla każdego z zakresów częstotliwości. W 2009 zaprezentowano materiał obejmujący swoimi możliwościami całkiem spory zakres, aczkolwiek dalej widziano każdy ruch.

Cóż, takie są prawa rządzące naszym Wszechświatem: jeśli w nim jesteś, to Twoją obecność da się w jakiś sposób zauważyć w ten czy inny sposób. Może ma to jakiś związek z wymiarem czasoprzestrzeni, o którym zapominamy, mierząc go zegarkami? O tym kolejnym razem.

(c) by Lucas Bergowsky
Jeśli chcesz wykorzystać ten tekst lub jego fragmenty, skontaktuj się z autorem
.