Цифровой журнал «Компьютерра» № 30

- И более ранние двухмерные, и трёхмерные устройства основаны на одном принципе. Создается такое распределение показателя преломления в материале, при котором световые лучи распространяются не прямолинейно, а огибают объект, который хочется скрыть. А раз они его огибают, они с ним и не взаимодействуют, то есть не рассеиваются и не поглощаются. Таким образом, объект становится невидимым. И, поскольку принцип состоит в изменении хода световых лучей, то снова приходит на ум фокус с зеркалом.

В общем-то, зеркала в этом фокусе делают ровно то же. Только зеркала работают по-простому, в буквальном смысле прямолинейно, исключительно по закону отражения, который знают школьники. И поэтому, чтобы показать фокус с зеркалами, нужно соблюсти ряд условий: надо поставить зрителей подальше, обеспечить пустое пространство, чтобы создать некоторый диапазон по углам зрения. Никому не удалось бы продемонстрировать такой фокус, если бы во всем зале была ровно одна точка просмотра. Нельзя же показывать фокус одному зрителю.

Кстати, в плане диапазона по длинам волн у зеркал вообще нет проблем — заурядное зеркало перекрывает весь видимый диапазон. То есть, с моей точки зрения, принципиальной разницы между такими фокусами и теми «плащами-невидимками», которые сейчас делают, нет. В обоих случаях скрытие объекта достигается посредством изменения хода световых лучей.

- Как эксперимент с невидимкой выглядит в реальности? Давайте представим, что мы его ставим на этом столе.

- Прежде всего, пока что маскировать можно только очень маленькие объекты, в последней статье размеры всего экранчика были порядка 0,1 мм, примерно 50-90 микрон. Потому что его сложно создавать, компоненты, из которых он создается, меньше микрона.

Саму «невидимку» как раз должно быть видно. Я допускаю, что в каком-то диапазоне углов зрения и это устройство тоже можно сделать плохо видимым. Оно меняет ход лучей примерно как прозрачная линза. Увеличительное стекло, в некоторой степени, «невидимо» — если сосредоточиться на изображении, которое мы разглядываем, и не задумываться о том, откуда увеличение. Но посмотрим на линзу сбоку, и не заметить её станет невозможно.

Аналогично, «плащ-невидимку» должно быть видно под какими-то углами зрения, «сбоку». А объект за ним, действительно, не будет виден, если смотреть в определённом диапазоне углов. В мартовском номере журнала Science описан подобный эксперимент: свет проходит через слой композитного материала («плащ-невидимку»), отражается от медной пластинки и идёт обратно.

Если убрать плащ, то в отраженном свете виден узкий желобок, который сделан на этой пластинке. Это и есть тот самый объект, который «прячут» учёные. Когда они покрывают пластинку этим материалом, световые лучи попадают на неё только там, где нет желобка.

Они отражаются назад только от ровных участков пластинки, поэтому в отраженном свете видно равномерно освещённое поле. Вот в чём состоит эксперимент. Но опять же, объект можно просто закрыть ровным листком белой бумаги, получим рассеяние, и если это чистая бумага, будет такой же равномерный фон. То есть, если задача состоит в том, чтобы получить равномерный фон в рассеянии, можно решить её гораздо проще, с помощью зеркала, опять же. То есть ключевой вопрос в том, какая перед нами стоит цель: сделать, чтобы желобок не было видно, или сделать так, чтобы и скрывающее его устройство тоже было невидимо.

- Тогда оно должно обладать свойством прозрачности?

- Прозрачность означает отсутствие как заметного поглощения, так и заметного рассеяния света. Поскольку материал в упомянутом эксперименте обладает показателем преломления от 1 до 1,5, то такое устройство обязано обладать определенным рассеянием, он взаимодействует со светом. А раз он обладает рассеянием, значит, с каких-то направлений его будет точно видно. Я допускаю, что можно, создавая распределение этого показателя, как-то поиграть с направлением рассеяния, перераспределить рассеянный световой поток. При этом в каком-то направлении рассеяние будет больше — соответственно, саму «шапку-невидимку» станет видно.

- Приближают ли такие наработки к моменту, когда будет создана полноценная шапка-невидимка?

- Сложно сказать, потому что мне ни разу не попадалось обсуждение вопроса невидимости самой шапки. Обсуждается только скрываемый предмет. Ставятся следующие задачи: чтобы это было не на одной длине волны, а в некотором диапазоне длин волн, и в этом, безусловно, продвинулись; не под одним углом зрения, а в диапазоне направлений наблюдения. А работы, в которых бы стремились скрыть саму шапку, мне не известны. Поэтому, если сам плащ остается видимым, тогда, наверное, вряд ли приближает.

- Из каких материалов делают такие устройства?