Új bűvös köpeny
A londoni Imperial College (IC) professzora, Martin McCall a Journal ofOptics tudományos folyóiratban társszerzőkkel nemrég publikált cikkében kimutatja: metaanyagok segítségével elméletileg úgy lehet manipulálni a fénysugarakat, hogy azok egy része felgyorsuljon, másik része lassuljon, és így az időben „vak foltok” jöjjenek létre, amik elfedik a körbevett eseményt. Képzeljük el – mondják viccelődve a kutatók –, milyen jól jöhet egy ilyen eszköz a rablónak. Belép, felfeszíti a széfet, kirámolja, majd becsukja az ajtót és elhagyja a helyszínt. Mindeközben a biztonsági kamerák képe azt mutatná, hogy a széf ajtaja egész idő alatt zárva volt. Az esemény ugyanis kiesett az időből. Vagyis, míg Harry varázslóinas láthatatlanná tevő köpenye elhajlítja az elfedett tárgy körül a fényt, ezért tűnik el a szemlélő elől, addig aMcCall-féle megoldásban lényegében az eltakarandó esemény ideje esik ki a megfigyelő elől.
A történést elfedő „köpenynél” az úgynevezett metaanyagok játsszák a központi szerepet. A metaanyagok ismert anyagokból (pl. fémekből vagy félvezetőkből) épülhetnek fel, csak a belső szerkezetüket úgy alakítják ki, hogy egyes fizikai tulajdonságaik elektromágneses sugarak (például fény) hatására megváltoznak. A metaanyagok elméletét a kilencvenes években kezdték kidolgozni. Az ilyen anyagból készült első, mintegy 10 centiméter átmérőjű eszközt 2006-ban hozták létre, amelynél üvegszál felületen helyeztek el fémkarikákat. Ez még csak két dimenzióban, vagyis síkban működött. Az IC csapata szilícium-dioxidból (szilika) készült optikai szálak különleges tulajdonságait használta ki, amelyek törésmutatója (tehát annak mértéke, hogy a fény milyen gyorsan halad a közegben) változik a fényességgel. Amikor megkezdik az esemény elfedését, az optikai szálba egy vezérlő lézer fényimpulzust lő be, amitől az áthaladó fény lelassul és lemarad a halványabb, ezért gyorsabban haladó fény mögött. Így a megvilágításban egy „rés” keletkezik – a felgyorsult fény azelőtt érkezik, mielőtt az esemény végbemenne, míg a lassúbb fény csak utána, és ezáltal maga az esemény rejtve marad a megfigyelő előtt. Mindez a jelenlegi kísérletekben egyelőre nagyon rövid ideig tart csak, legfeljebb öt nanosecundumig (a másodperc milliárdod részéig).
Egyáltalánnem könnyűmegérteni a láthatatlanná tevő időrés fizikáját, ezért maguk a kutatók is megpróbálták hasonlattal megvilágítani a folyamatot. Képzeljük el – mondja Alberto Favaro, az egyik közreműködő munkatárs –, hogy autókkal zsúfolt autópályán át akar menni egy merész gyalogos, és az történne, hogy az autók, amelyek már csaknem elérték az utat keresztező embert, felgyorsítanak, míg az utána jövők lelassítanak. Így egy rés keletkezik a forgalomban, és az illető baj nélkül átjut. Miután átment, a közlekedés újra folyamatosan megy tovább. Mindeközben az út szélén álló megfigyelő csak állandó haladást észlelne, és nem venné észre, hogy itt egy időrésben valamilyen esemény ment végbe.