Naukowcy przenieśli peleryny-niewidki w czwarty wymiar poprzez stworzenie eksperymentalnego projektu peleryny, która ukrywa zdarzenia, zamiast obiektów. W artykule opublikowanym w czasopiśmie Journal of Optics wyjaśniają, że ich "peleryna czasoprzestrzeni", czy też "edytor historii", może okazać się przydatna w przetwarzaniu sygnału i informatyce. Może nawet zostać wykorzystana do stwarzania iluzji transportera Star Trek, w którym obiekty znikają w jednym miejscu, aby pojawić się od razu gdzie indziej - snują swoje przypuszczenia naukowcy.

Nowatorski projekt opiera się na metamateriałach, które można skonstruować w taki sposób, aby zniekształcały światło lub fale dźwiękowe. Naukowcy już stworzyli peleryny-niewidki, które mogą zakrzywiać światło wokół obiektów, skutecznie zapewniając im niewidoczność. Peleryna czasoprzestrzeni opisana w tym raporcie z badań nie zakrzywia światła w przestrzeni, lecz zmienia prędkość z jaką porusza się ono przez materiał, tak aby rozszczepiało się na pół, tworząc swego rodzaju korytarz niewidzialności.

"Światło zwykle spowalnia przy wejściu do materiału, aczkolwiek teoretycznie istnieje możliwość manipulacji promieniami świetlnymi w taki sposób, aby niektóre części przyspieszyć, a inne spowolnić" - twierdzi naczelny autor artykułu, profesor Martin McCall z Imperial College w Londynie, Wlk. Brytania.

Kiedy wiązka światła uderza w pelerynę, czołowa część wiązki przyspiesza a jej tylny segment zwalnia. To powoduje powstanie szczeliny w świetle, a zdarzenie, które ma miejsce w szczelinie nie jest oświetlone, zatem jest niewidoczne dla obserwatora. Szczelinę można zamknąć spowalniając czołowy segment światła i przyspieszając tylny. Osoba obserwująca promienie światła zobaczy po prostu ciągłą wiązkę światła.

Peleryna czasoprzestrzeni "różni się od zwykłych urządzeń zasłaniających, ponieważ nie próbuje zmieniać kierunku światła wokół obiektu" - wyjaśnia Alberto Favaro z Imperial College w Londynie. "Zamiast tego rozdziela promienie światła w czasie, jakby odsłaniając kurtynę teatralną - tworząc w ten sposób korytarz czasowy, w którym można manipulować energią, informacjami i materią lub transportować je w sposób niezauważony."

Favaro przytacza trafną analogię z samochodami poruszającymi się po zatłoczonej drodze. "Wyobraźmy sobie, że dane informatyczne poruszające się w kanale są podobne do zatłoczonej autostrady" - mówi. "Aby stworzyć przejście dla pieszych bez przerywania ruchu, trzeba spowolnić samochody, które nie dotarły do skrzyżowania i przyspieszyć te na skrzyżowaniu lub za nim, dzięki czemu powstaje w środku szczelina dla pieszych, którzy mogą przejść."

Kiedy tylko pieszy przejdzie przez drogę, samochody z przodu nieco spowalniają, podczas gdy te z tyłu przyspieszają, aby zamknąć szczelinę. "Tymczasem znajdujący się dalej obserwator zobaczy jedynie nieprzerwany strumień poruszających się pojazdów" - dodaje Favaro.

Urządzenie ma wiele możliwych zastosowań, zwłaszcza w przetwarzaniu sygnału i informatyce. Na przykład, można przerwać jeden kanał danych, aby przeprowadzić priorytetowe obliczenia na kanale równoległym w czasie działania peleryny. Z kolei zewnętrznym częściom układu będzie się wydawać, że pierwotny kanał w ogóle nie przerwał działania, dzięki czemu stwarza się system "przerywania-bez-przerywania."

Kolejny nowatorski pomysł wykorzystuje szczelinę czy też korytarz w świetle w inny sposób. "Jeżeli ktoś porusza się po korytarzu, to obserwatorowi z oddali wyda się, jakby przemieszczał się momentalnie, stwarzając iluzję transportera Star-Trek" - zauważa profesor McCall. "Zatem teoretycznie ta osoba może być w stanie zrobić coś, co nie zostanie dostrzeżone!"

Zespół podaje przykład kasiarza, który wchodzi do skarbca, otwiera sejf, zabiera jego zawartość, zamyka drzwi i wychodzi, podczas gdy pobliska kamera nadal transmituje obraz zamkniętego sejfu.

"Mimo iż brzmi to jak fantastyka naukowa, badania nad metamateriałami w ostatniej dekadzie nauczyły nas, że w pewnych granicach takie spekulacje nie są fantastyką" - piszą naukowcy. "Pokazujemy tutaj, w jaki sposób można osiągnąć magię edytowania historii poprzez wprowadzenie koncepcji peleryny czasoprzestrzeni."

W podsumowaniu czytamy: "Jesteśmy przekonani, że istnieje wiele innych możliwości, które pojawiły się dzięki wprowadzeniu naszej koncepcji peleryny czasoprzestrzeni. Choć mówi się o kamerze, że nigdy nie kłamie, to jednak nie zawsze rejestruje całą prawdę."

© Unia Europejska, 2005-2010

Źródło:
CORDIS