Oamenii de știință au găsit o modalitate de a face obiectele invizibile cu ajutorul luminii

Ochii noștri percep culoarea unui obiect în funcție de lungimile de undă ale luminii pe care obiectul le reflectă și le absoarbe. De exemplu, vedem un măr ca fiind roşu sau verde, în funcţie de soiul lui, deoarece acesta reflectă lumina roşie sau verde și absoarbe celelalte lungimi de undă. Dar cum ar fi dacă am putea păcăli ochii să perceapă un obiect ca având o altă culoare sau să găsim o modalitate de a face obiectele invizibile?

Cu siguranţă aţi auzit de celebra pelerină care te face invizibil, care până recent era doar o idee din filmele SF. Aceasta este provocarea pe care au abordat-o cercetătorii de la Universitatea Paris-Sud din Franța, explorând interacțiunea dintre lumină și materie.

Însă, acest proces nu este atât de simplu cum ar părea. Atunci când lumina interacționează cu suprafața unor atomi sau molecule individuale, fotonii, particulele de lumină, sunt reflectați la unghiuri specifice. În situații simple, acest fenomen este relativ ușor de înțeles. Totuși, complexitatea crește atunci când lumina interacționează cu mai mulți atomi sau molecule simultan, cunoscuți sub numele de emițători, ceea ce este cazul atunci când lumina lovește obiecte mai mari.

Atunci când lumina este reflectată de un emițător, câmpul electromagnetic al acestuia se modifică, afectând astfel emițătorii din apropiere. Această interacțiune produce o împrăștiere complexă și aparent aleatorie a fotonilor. Mai mult, fiecare emițător are o distribuție inegală a electronilor, generând un dipol, cu un capăt pozitiv și unul negativ, similar unui magnet la scară cuantică. Această proprietate determină emițătorii să respingă alți emițători care au dipoli orientați în sens opus.^[detalii]

Această interacțiune, cunoscută sub numele de interacțiune dipol-dipol, complică și mai mult modul în care lumina se împrăștie, dar oferă și oamenilor de știință posibilitatea de a manipula reflexia luminii pe suprafața unui obiect.

Există o modalitate de a face obiectele invizibile?

Recent, cercetătorii francezi au descoperit o metodă de control al acestor interacțiuni dipolare, astfel încât, teoretic, un obiect să nu reflecte nicio lungime de undă a luminii către ochii noștri, apărând astfel transparent. Această tehnică a fost denumită „Transparență Electromagnetică Indusă de Dipol” (DIET).^[sursa]

Deocamdată, această transparență a fost realizată doar într-un sistem simplu format din doi atomi, dar cercetările pavează drumul către crearea unor molecule mai mari care ar putea părea transparente sau chiar ar putea schimba culoarea percepută, diferind astfel de culoarea lor reală.

Echipa de cercetare consideră că tehnologia DIET ar putea fi utilizată și pentru a genera lumină lentă sau chiar pentru a opri complet undele luminoase, prin modificarea modului în care lumina interacționează cu mediul prin care trece.

Lumină lentă se referă la încetinirea vitezei luminii la o fracțiune din viteza sa obișnuită. Deși majoritatea aplicațiilor luminii lente sunt încă experimentale, echipa sugerează că aceasta ar putea fi utilă în domenii optice, precum transmiterea informațiilor, comutatoarele cu consum redus de energie și spectrometrele de înaltă rezoluție.^[sursa]

În ceea ce privește oprirea luminii, aceasta permite stocarea informației transportate de lumină (sau a imaginii transmise de lumină) în cristale, un fenomen impresionant și cu un potențial aplicativ considerabil.

Schimbarea culorii unui obiect poate părea un truc din Hogwarts, dar cercetătorii subliniază că trebuie să observe mai întâi fenomenul DIET în sisteme atomice sau moleculare mai complexe, pentru a evalua dacă această tehnologie ar putea deveni o realitate practică într-o bună zi.