Transcript Физика на невъзможното

Физика на
невъзможното
Невидимост
Клас 1 на невъзможните неща
Има ли невъзможни неща?
►
►
►
►
►
►
►
►
►
►
►
Невидимост;
Силови полета;
Телепортация;
Психо кинеза;
Изкуствен интелект;
Антиматерия;
По-бързо от светлината;
Пътуване във времето;
Паралелни светове;
Перпетуум мобиле (вечен
двигател);
Прекогниция (поглед в
бъдещето);
►
Клас 1
►
Клас 2
►
Клас 3
История
►
►
►
Платон е писал следното:
“Никой не би се въздържал да посегне към това, което
не му принадлежи, когато може да вземе без опасност
за себе си това, което му е харесало на пазара, или не
би се въздържал да влезе в къщите и да възлегне с
всяка жена за свое удоволствие, или пък да убие, или
да освободи от затвора когото си пожелае, и не би се
въздържал да бъде като Бог сред хората във всички
отношения… Ако можете да си представите някой,
който притежава тази способност да бъде невидим, и
никога не стори нещо лошо или не пипне това, което
принадлежи на друг, той ще бъде смятан от околните за
най-жалкия идиот…”
Теория на Платон за Етиката и морала
История
►
►
►
►
►
Във философския шедьовър “Държавата” на Платон – овчаря Гигес
от Лидия – веднъж придобита подобна сила тя става неустоима за
ползване.
Някои смятат, че тази приказка за нравствеността е била източник
на вдъхновение за трилогията на Дж. Р. Р. Толкин “Властелинът на
пръстените”, в която един пръстен, даряващ невидимост на своя
носител, също е източник на зло.
Невидимостта е и често срещан сюжетен похват в научната
фантастика. В сериала “Флаш Гордън” Флаш става невидим, за да
избяга от стрелящата по него ескадра на Минг Безмилостния.
В романите и филмите “Хари Потър” Хари си намята специална
мантия, която му позволява да скита из замъка “Хогуортс” без да го
виждат.
Х. Дж. Уелс е придал конкретна форма на голяма част от тази
митология в своя класически роман “Невидимия”, в който един учен
в областта на медицината случайно открива тази способност на
четвъртото измерение и става невидим. За съжаление той използва
тази фантастична възможност за лична изгода, извършва поредица
от дребни престъпления и накрая загива по време на отчаян опит
да се изплъзне на полицията.
Невидимост
► Повече
от век е
смятано за
невъзможно!
► Нито в “Стар Трек”,
нито в “Хари Потър”!
► Невидимостта
нарушава законите на
оптиката и не се
съгласува с нито едно
от известните свойства
на материята.
Джеймс Кларк Максуел
►
Изразява закона на Фарадей за електромагнитната индукция и възбуждането на
вихрово електрично поле. Променливото вихрово МП създава в произволна точка
на пространството вихрово ЕП, независимо от наличието или отсъствието на
проводници.
Поради правилото на Ленц (знак минус) векторите са свързани в
индиректна посока.
Джеймс Кларк Максуел
►
Изразява теоремата на Гаус за потока на електричната индукция през затворена
повърхност. Т.е. Силовите линии са отворени, т. е. съществуват източници на ЕП –
електрични заряди q.
Джеймс Кларк Максуел
►
Изразява уравнението за пълния ток - циркулацията на вектора на интензитета на
магнитното поле по произволен затворен контур L е равна на алгебричната сума от
токовете на проводимост и на тока на преместване през повърхността, обхваната от
L. Тоест променливото ЕП създава в произволна точка на пространството вихрово
МП.
Джеймс Кларк Максуел
►
Изразява закона за магнитния поток през затворена повърхност. Това уравнение е
израз на факта, че не се открити отделни магнитни заряди, а само магнитни
диполи. Магнитните силови линии са затворени.
Джеймс Кларк Максуел
►
През 1864 г., след като открил, че
МП могат да се превръщат в ЕП и
обратно, докато не създадат
вълна със скоростта на
светлината, той написал
пророчески следното:
“Тази скорост е толкова близка
до тази на светлината, че
изглежда така, сякаш имаме
силно основание да стигнем до
заключението, че самата
светлина… е електромагнитно
смущение.”
►
Тайната на светлината била разкрита!
Атомно равнище
Метаматериали
► Някога смятани за невъзможни...
► Но през 2006 в университета “Дюк”
в Дърам,
Северна Каролина, и Импириъл колидж в
Лондон успешно опровергават това твърдение!
► Финансирани от Агенцията за отбранителни
напреднали изследователски проекти към
Пентагона (DARPA) те успешно успяват да
скрият един предмет от микровълново лъчение.
Метаматериали
►
►
Съществуването
било
Всъщност
силатана
наметаматериалите
метаматериалитее се
крие в тяхната
предположено
теоретично заиндекса
първи път
един доклад
способност
да манипулират
на врефракция.
на съветския физик Виктор Веселаго през 1967 г.
►
Например индексът на рефракция е 1,00 за вакуум,
1,0005 за въздуха, 1,5 за стъклото и 2,4 за диаманта.
Обикновено колкото по-плътна е междинната среда,
толкова по-голяма е степента на пречупване и
съответно по-висок индексът на рефракция.
Метаматериали
►
►
►
►
Важно събитие настъпи в опитите да се постигне невидимост,
когато технологията за гравиране на силициева пластина беше
използвана от група учени за създаването на първия метаматериал,
който действа във видимия обхват на светлината.
Учени в Германия и в Министерството на енергетиката на САЩ
обявиха в началото на 2007, че са произвели метаматериал, който
действа при червена светлина.
Физикът Костас Сукулис от лабораторията “Еймс” в Айова заедно с
Щефан Линден, Мартин Вегенер и Гунар Долинг от университета в
Карлсруе, Германия, успяха да създадат метаматериал, който има
индекс от –0,6 за червената светлина при вълнова дължина от 780
нанометра. (Преди това световният рекорд за излъчване, пречупено
от метаматериал, е бил 1,400 нм, което го поставяше извън обхвата
на видимата светлина и го разполагаше в обхвата на
инфрачервената.)
“Невъзможното” беше постигнато за забележително кратко
време!
Холограми и невидимост
►
►
►
Наоки Каваками от лабораторията “Тачи” в Токийския университет е
работил усилено върху процеса наречен “оптическа маскировка”.
“Тя ще се използва, за да помага на пилотите да виждат през пода
на кабината към пистата долу, или на шофьори, които се опитват да
гледат през калника, за да паркират колата си.”
“Мантията” на Каваками е покрита със съвсем малки
светлоотразителни мехурчета, които действат като киноекран.
Видеокамера снима това, което се намира зад мантията. После
това изображение се изпраща във видеопрожектор, който осветява
предната част на мантията и по този начин се създава
впечатлението, че светлината е преминала през човека.
Холограми и невидимост
Холограмата е триизмерно изображение, създадено от лазери.
Тези триизмерни изображения стават възможни, защото лазерната светлина е
“кохерентна”.
► Техническите проблеми, които създава холографската невидимост обаче, са
огромни.
►
►
В наши дни?
►
►
Нека не забравяме, че въпреки великите достижения на учените –
невидимостта има и философски аспект.
Ние не веднъж сме се сблъсквали с невидимост, но дали сме
знаели за нея?
Мичио Како – Физика на невъзможното
Дан Браун – Изгубения символ
Дан Браун – Шестото клеймо
Maxwell, J. C., A Treatise on Electricity and Magnetism.
Clarendon Press, Oxford, 1873
► New Scientist Magazine, 18 Декември 2006 г.
► Josie Glausiusz, Discover Magazine, Ноември 2006 г.
► Nathan Myhrvold, New Scientist Magazine, 18 Ноември
2006 г.
► How Stuff Works
► Web.UNI-Plovdiv.bg
► Capital.bg
► MainDevice.com
► Physicsworld.com
► TechnologyReview.com
► TabuLaRetina.com
► Thomas Ricker via Digg
► Eurekalert.org
►
►
►
►
Източници
Благодаря за вниманието!