Nylig har vitenskapsforfattere introdusert oss for livets tredje sikkerhet, rett bak døden og skatter: Den som rapporterer om usynlig teknologi må nevne Harry Potter.
Etter å ha oppfylt denne forpliktelsen, avslører jeg nå - uten liten stolthet - at jeg aldri har lest noen av bøkene som har hovedrollen i denne unge trollmannen. Men tilsynelatende har gutten en kappe som gjør ham usynlig, og de nevnte forfatterne liker å gruble på om denne fantastiske karakteren spiller etter vitenskapens faktiske regler. Jeg foretrekker å vite når vi kan vispe Master Potter ut av syne og derfor ut av tankene.
Hvis jeg vil skjule et objekt - si, en populær fantasibok midt i et skjermbord - har jeg noen alternativer. Jeg kan stjele det når jeg tror ingen ser. Eller, hvis jeg foretrekker leiligheten min fremfor fengsel, kan jeg dekke boka med en slags kappe, slik at bordet ganske enkelt fremstår tomt.
For å gjøre dette, må jeg manipulere lys, som strømmer oppå bordet som om jeg reiser langs et rutete trafikknett. Å stoppe lys helt ville være ganske vanskelig. I stedet kan jeg rute dette rutenettet og endre banen lyset tar - og i løpet av prosessen endre det det lyser opp.
Tenk på lys som en bil som kjører på en av linjene i dette trafikknettet. Målet er å komme fra den ene enden av tabellen til den andre. Når den når midten, lyser den opp boka.
Anta at noen planlegger en trafikkirkel i midten av rutenettet. I dette tilfellet må lysbilen vår omvei rundt sentrum, og savne boken. I dette scenariet vil lys fremdeles nå den andre enden av bordet, men det klarer ikke å treffe bestselgerveiviseren i midten.
Å endre lysbanen er imidlertid litt vanskeligere enn å gjøre en bil sving. Elektromagnetiske bølger, for eksempel lys, følger stivt det originale, rutete trafikknettet. Materialer som er i stand til å endre lysets vei, eksisterer ikke i naturen, med få unntak. Men med ny teknologi kan ingeniører lage bittesmå trafikk politiet, kalt metamaterialer, som bøyer lys i unormale retninger. Akkurat nå har disse metamaterialene form av bittesmå metallspoler og stenger.
Herfra er blåkopien for å designe en usynlig kappe tydelig. Trinn en: monter disse metamaterialene med en åpning i sentrum. Trinn to: legg ønsket bok inne i denne åpningen. Trinn tre: se - eller ikke se - lett virvle rett rundt det beskyttede fenomet.
Uansett hvor en person ser på, så stemmer effekten: når lyset fullfører sin sirkulære rute rundt kappen, gjenopptar den en normal rutenettlignende bane og ser ut som om den aldri hadde forvillet seg.
Forskere har testet denne ideen ved å plassere en gjenstand i en slik kappe og skyte mikrobølgelys i retning. Da de samlet romlige data på mikrobølgene, skapte informasjonen et bilde som så ut som om lyset hadde fortsatt uhindret langs veien.
Her møter vi imidlertid litt frustrasjon. Mikrobølgelys kan ikke oppdage noe mindre enn bølgelengden - omtrent en tomme - for eksempel metamaterialer. Men folk ser ikke i mikrobølger; vi ser farger med mye mindre bølgelengder, i skala fra nanometer. Så å skjule et objekt fra menneskets syn ville kreve metamaterialer som er dramatisk mindre enn deres nåværende størrelse.
Problemet blir verre. For at lys skal kunne reise rundt kappen og fortsette sin opprinnelige vei, må det på et øyeblikk bevege seg raskere enn lysets hastighet. Forskere kan oppnå dette løftet langs en enkelt lysfrekvens, men systemet brytes sammen når flere farger er involvert. Så selv om det kan være mulig å maskere litt gult i unge Potters stripete skjerf, vil det røde dessverre forbli.
Til slutt tar avlede lys rundt en kappe nøyaktig plassering av metamaterialer. Det er greit hvis vi ønsker å skjule en stasjonær gjenstand, men gjør det ekstremt vanskelig å holde et bevegelig objekt usynlig - et problem gitt hvor raskt disse bøkene flyr fra sokkelen.
Så vi blir møtt med en uheldig Catch-22 (en bok vi aldri vil tørre kappe): Vi kan håpe at usynlig teknologi blir mer effektiv, men hvis den gjør det, må vi akseptere de uunngåelige vitenskapelige artiklene som viser til deg vet hvem .
Den virkelige Wishful Thinker bak denne spalten var ingeniøren David R. Smith fra Duke University, hvis største usynliggjøring kan være måten han omgå spørsmålet om når vi skal ha en fullt operativ kappe.
Har du en ide som du bør tenke ønsket rundt? Send den til
