Αγγίζουμε τον μαγικό μανδύα!

Δύο νέες έρευνες φέρνουν το όνειρο του Χάρι Πότερ πιο κοντά στη ζωή μας. Ο μαγικός μανδύας ίσως γίνει σύντομα άλλο ένα γκάτζετ, αλλά και όχημα για μοντάζ της Ιστορίας!

Το πάλαι ποτέ προνόμιο αγγέλων, φαντασμάτων και (νυν) του Χάρι Πότερ έπαψε να είναι αποκλειστικό. Οι επιστήμονες βρήκαν τρόπο να γινόμαστε αθέατοι στον χώρο και... στον χρόνο!

Το πάλαι ποτέ προνόμιο αγγέλων, φαντασμάτων και (νυν) του Χάρι Πότερ έπαψε να είναι αποκλειστικό. Οι επιστήμονες βρήκαν τρόπο να γινόμαστε αθέατοι στον χώρο και... στον χρόνο!

Η νέα γενιά είναι απολύτως εξοικειωμένη με τον μαγικό μανδύα του Χάρι Πότερ που επιτρέπει σε όποιον τον φοράει να παραμένει αθέατος. Οι παλιότερες γενιές αρκούνταν να πιστεύουν ότι κάτι τέτοιο θα είχαν πρόχειρο θεοί και δαίμονες, όποτε η περίσταση απαιτούσε την εξαφάνισή τους από τα μάτια των θνητών. Οπωσδήποτε, ουδείς γήινος- πλην μάγος- μπορούσε να καταφύγει στο ίδιο κόλπο, εξ ου και η επανάπαυσή μας στις κάμερες παρακολούθησης: αν σε καταγράψουν, πιάστηκες!

Τα πράγματα ανατρέπονται τώρα πλήρως, Νοέμβριο του 2010, χρόνο κινηματογραφικής προβολής του τελευταίου βιβλίου της σειράς «Χάρι Πότερ». Σαν από πείσμα προς το Χόλιγουντ, ερευνητές βρετανικών πανεπιστημίων «κατέθεσαν» σε επιστημονικά περιοδικά δύο μεθόδους κατασκευής ενός τέτοιου «εξαφανιστικού μανδύα».

Το νανοΰφασμα που σε κάνει αόρατο Η πρώτη εργασία ήταν αυτή που δημοσιεύθηκε στις 4 Νοεμβρίου, στο Νew Journal of Ρhysics, υπό τον τίτλο «Εύκαμπτα μεταϋλικά σε ορατά μήκη κύματος» (Flexible metamaterials at visible wavelengths). «Δράστες» οι Αndrea Di Falco, Μartin Ρloschner και Τhomas F Κrauss, της Σχολής Φυσικής και Αστρονομίας στο σκωτσέζικο Πανεπιστήμιο St Αndrews. Οπως περιγράφουν στην εργασία τους (βλ. http://iopscience. iop. org/1367-2630/12/11/113006/fulltext), κατασκεύασαν και δοκίμασαν με επιτυχία δύο «πλέξεις» πλασμονικών νανοϋλικών, μια με νανο-κεραίες και μια με δικτυωτή γεωμετρία. Ποια ήταν η επιτυχία τους; Οτι κατορθώνουν να «λυγίζουν το φως» έτσι ώστε ο παρατηρητής να μη βλέπει τον φέροντα το υλικό αυτό, αλλά τα πίσω από αυτόν. Δηλαδή, όταν καλύπτεται κανείς από τέτοιο υλικό, η εικόνα όσων βρίσκονται πίσω του τον «τυλίγει» και προβάλλεται εμπρός του, καθιστώντας τον αόρατο.

Βεβαίως, οι τακτικοί αναγνώστες μας θα θυμούνται ότι και πέρυσι είχαμε παρουσιάσει την εν λόγω εφεύρεση. Αυτό που τώρα κατόρθωσαν οι (ίδιοι) ερευνητές είναι το «εύκαμπτον» του πράγματος. Η πρώτη προσπάθεια και όσες την ακολούθησαν μετά, από άλλους, δεν μπορούσε να δομήσει υλικό που να ακολουθεί τις καμπυλώσεις ενός σώματος. Τώρα, χρησιμοποιώντας απλό πολυμερές του εμπορίου και την τεχνική λιθογραφίας με λέιζερ, οι ερευνητές κατόρθωσαν να αποκτήσουν μια μεμβράνη που άνετα θυμίζει τον μανδύα των χολιγουντιανών ηρώων: τη φοράς και χάνεσαι στον χώρο!

Εξαφάνιση στον χωροχρόνο

Η διαφορά λειτουργίας των δύο μανδυών «Χάρι Πότερ»: Επάνω (α), ο χωρικός που ξεγελάει τον παρατηρητή με λύγισμα των ακτίνων του φωτός ώστε να βλέπει τα «από πίσω του». Κάτω (β), ο χωροχρονικός, που «μπαλώνει την ψαλιδισμένη εικόνα» με φιοριτούρες των φωτονίων στον χρόνο

Δεν πέρασαν καν δύο εβδομάδες από την πρώτη δημοσίευση και στις 16 Νοεμβρίου ερευνητές του Ιmperial College του Λονδίνου και του Πανεπιστημίου του Salford ανακοίνωσαν άκρως εντυπωσιακότερο επίτευγμα: κρυφτό και στον χώρο και στον χρόνο!

Η εργασία της ομάδας του καθηγητή Μartin ΜcCall στο Journal of Οptics έφερε τον προκλητικό τίτλο «Ενας χωροχρονικός μανδύας, ή ένας μετατροπέας της Ιστορίας» (Α spacetime cloak, or a history editor). Στην εισαγωγή δήλωναν ότι ο ηλεκτρομαγνητικός μανδύας τους δεν αποκρύπτει αντικείμενα αλλά... συμβάντα. Τι εννοούσαν; Οτι, αντίθετα με τον προαναφερθέντα μανδύα που αξιοποιεί τις δυνατότητες των πλασμονικών υλικών για αριστερόστροφη πόλωση του φωτός ώστε να το «λυγίζουν», ο δικός τους είναι ένα κατασκεύασμα κοινών οπτικών ινών, που δεν αλλάζει την κατεύθυνση του φωτός αλλά... τον βηματισμό του. Φροντίζει δηλαδή ώστε το φως που προσπίπτει σε όποιον φοράει των «χωροχρονικό μανδύα» να ανακλάται όχι ως ομοιόμορφη δέσμη. Καθυστερεί το πρώτο τμήμα των φωτονίων και επιταχύνει το τελευταίο ώστε να «κλείσει το ενδιάμεσο κενό». Το κενό; Ποιο κενό; Μα... το διάστημα κατά το οποίο ο φέρων τον μανδύα «βρίσκεται αλλού». Με άλλα λόγια, με ένα κόλπο «πειράγματος των ταχυτήτων» στα φωτόνια της εικόνας που λαμβάνει ο παρατηρητής, κάποια «καρέ της ταινίας» κόβονται. Ομως «κόβονται» σημαίνει απώλεια πληροφορίας τόσο για το πού ήταν ο παρατηρούμενος όσο και για το τι έγινε κατά τον χρόνο αυτόν.

Φαντασθείτε ότι είστε κάμερα παρακολούθησης ενός χρηματοκιβωτίου: η εμφάνιση στο πεδίο λήψης της ενός κλέφτη που φοράει τέτοιον μανδύα λειτουργεί σαν την παρέμβαση ενός «μαγικού μοντέρ» που ψαλιδίζει αστραπιαία το βίντεο στα σημεία που καταγράφει τον κλέφτη και μπαλώνει το κενό «τεντώνοντας» τα προηγηθέντα και τα επόμενα καρέ ως την ένωσή τους. Μεταφέρετε τώρα το σκηνικό στον δρόμο και πείτε ότι είστε ένας διαβάτης που περιμένει το πράσινο για να περάσει. Απέναντι, ένας διαβάτης που επίσης θέλει να περάσει αλλά «φοράει τον μανδύα» χώνεται ανάμεσα στα αυτοκίνητα και «περνάει ως Ελλην». Εσείς θα έχετε δει μόνο τα αυτοκίνητα και όχι τον «απερίσκεπτο», διότι η εικόνα του δεν έφτασε ποτέ στον αμφιβληστροειδή σας. Φιλτραρισμένη από τον μανδύα, «εξαφανίστηκε» από το στιγμιότυπο- το κατ΄ εσάς γεγονός. Αρα, κρύφτηκε και από την Ιστορία!

Ζώντας με τα... φαντάσματα!
Ας προσπαθήσουμε να συλλάβουμε το τι σημαίνουν αυτές οι δύο εφευρέσεις, και μάλιστα η δεύτερη. Από την αρχή της Ιστορίας του ο άνθρωπος, από τότε που πρωτοπροσπάθησε να καρφώσει με καμάκι ένα ψάρι σε λίμνη, έμαθε ότι το φως «σπάει». Πολύ αργότερα, όταν έπαιξε με κρυστάλλους και πρίσματα, έμαθε ότι το φως «αναλύεται». Στη βιομηχανική εποχή έμαθε και να το δαμάζει φτιάχνοντας ακτίνες λέιζερ και να στέλνει με αυτό πληροφορίες μέσα από οπτικές ίνες. Τώρα έμαθε να το κάνει να στρίβει- με τα πλασμονικά νανοϋλικά- και έφτασε να το... χορογραφεί! Πού μας οδηγούν όλα αυτά;

Κατά την αντίληψη του γράφοντος, ο «μανδύας του χωροχρόνου» ίσως αποδειχθεί η πιο καταλυτική τεχνολογία για την κοινωνία του 21ου αιώνα. Αναλογισθείτε: αν η δυνατότητα ανώνυμης προβολής των σκέψεών μας και των πληροφοριών μας στο Διαδίκτυο έχει «συμπυκνώσει» τόσο τις εξελίξεις και έχει συντμήσει απελπιστικά τον χρόνο λήψης αποφάσεων, τι θα γίνει όταν ο καθένας μας θα μπορεί να είναι «παντού και πουθενά»; Και όχι μόνον εμείς ως ατομική παρουσία, αλλά και η επιρροή μας... Μία από τις πρώτες εφαρμογές που προτείνουν οι εφευρέτες του «χωροχρονικού μανδύα» είναι η αδιόρατη διακίνηση των πληροφοριών. Συγκεκριμένα, μια οπτική ίνα του Διαδικτύου που «φοράει τον μανδύα» θα μπορεί να «μοιράζει τα πακέτα των πληροφοριών» χωρίς κανείς να καταγράψει πού και πότε τα έδωσε. Αρα; Ενας κόσμος δυϊκός, ένας κόσμος όπου θα συνυπάρχει το πραγματικό με το εικονικά άφαντο. Ενας κόσμος όπου θα συνυπάρχουν άνθρωποι και φαντάσματα!