Osynlighet - Invisibility

"Osynliga" omdirigeringar här. För annan användning, se Invisible (disambiguation) .
INVIS MIRROR.png

Osynlighet är tillståndet för ett objekt som inte kan ses . Ett objekt i detta tillstånd sägs vara osynligt (bokstavligen "inte synligt"). Fenomenet studeras av fysik och perceptuell psykologi .

Eftersom föremål kan ses av ljus i det synliga spektrumet från en källa som reflekterar från deras ytor och träffar betraktarens öga , är den mest naturliga formen av osynlighet (vare sig verklig eller fiktiv) ett objekt som varken reflekterar eller absorberar ljus (det vill säga det låter ljus passera genom det). Detta är känt som transparens och ses i många naturligt förekommande material (även om inget naturligt förekommande material är 100% transparent).

Osynlighetsuppfattningen beror på flera optiska och visuella faktorer. Osynligheten beror till exempel på observatörens ögon och/eller de instrument som används. Således kan ett objekt klassificeras som "osynligt för" en person, djur, instrument etc. I forskning om sensorisk uppfattning har det visats att osynlighet uppfattas i cykler.

Osynlighet anses ofta vara den högsta formen av kamouflage , eftersom den inte avslöjar för tittaren någon form av vitala tecken , visuella effekter eller några frekvenser av det elektromagnetiska spektrumet som kan detekteras för det mänskliga ögat, istället använder de radio , infraröd eller ultravioletta våglängder.

Inom illusionsoptik är osynlighet ett speciellt fall av illusionseffekter: illusionen av ledigt utrymme.

Termen används ofta i fantasy och science fiction , där objekt inte kan ses med hjälp av magi eller hypotetisk teknik .

Praktiska insatser

Huvudartikel: Osynlig kappa

Teknik kan användas teoretiskt eller praktiskt för att göra verkliga objekt osynliga.

Med hjälp av en realtidsbild som visas på en bärbar display är det möjligt att skapa en genomskinlig effekt. Detta är känt som aktiv kamouflage . Även om stealth -teknik förklaras vara osynlig för radar , kan alla officiellt avslöjade tillämpningar av tekniken bara minska storleken och/eller klarheten hos signaturen som detekteras av radar.

2003 postulerar den chilenska forskaren Gunther Uhlmann de första matematiska ekvationerna för att skapa osynliga material. År 2006 tillkännagav en gruppinsats av forskare från Storbritannien och USA utvecklingen av en verklig kappa av osynlighet , även om den bara är i sina första skeden.

I filmskapande kan människor, föremål eller bakgrunder få oss att se osynliga ut på kameran genom en process som kallas chroma keying . Ett konstgjord metamaterial som är osynligt för mikrovågsspektrumet.

Ingenjörer och forskare har utfört olika slags forskning för att undersöka möjligheten att hitta sätt att skapa verklig optisk osynlighet (kappor) för föremål. Metoder baseras vanligtvis på att implementera de teoretiska teknikerna för transformationsoptik , som har gett upphov till flera teorier om tillsläckning .

För närvarande finns det ingen praktisk tillslutningsanordning. Ett teoretiskt arbete från 2006 förutsäger att bristerna är små, och metamaterial kan göra verkliga "cloaking devices" praktiska. Tekniken förutspås tillämpas på radiovågor inom fem år, och snedvridning av synligt ljus är en möjlig möjlighet. Teorin om att ljusvågor kan ageras på samma sätt som radiovågor är nu en populär idé bland forskare. Medlet kan jämföras med en sten i en flod, runt vilken vatten passerar, men något nedströms lämnar inga spår av stenen. Jämförelse av ljusvågor med vattnet och vilket föremål som "mantlas" mot stenen, målet är att få ljusvågor att passera runt det föremålet, utan att lämna några synliga aspekter av det, möjligen inte ens en skugga. Detta är den teknik som avbildas i tv -skildringen 2000 av The Invisible Man .

Två forskargrupper arbetade separat för att skapa två "osynlighetsmantlar" av " metamaterial " konstruerade på nanoskala . De demonstrerade för första gången möjligheten att dölja tredimensionella (3-D) föremål med artificiellt konstruerade material som omdirigerar radar, ljus eller andra vågor runt ett föremål. Medan den ena använder en typ av nät av metallskikt för att vända ljusets riktning, använder den andra små silvertrådar. Xiang Zhang, vid University of California , Berkeley sa: "Vid osynliga kappor eller sköldar skulle materialet behöva kurva ljusvågor helt runt föremålet som en flod som flödar runt en sten. En observatör som tittar på det tillslutna föremålet skulle se sedan ljuset bakom det så att det verkar försvinna. "

UC Berkeley -forskaren Jason Valentines team gjorde ett material som påverkar ljus nära det synliga spektrumet, i en region som används i fiberoptik: 'I stället för att fisken verkar vara något före den är i vattnet, verkar den faktiskt vara över vattenytan. Det är lite konstigt. För att ett metamaterial ska producera negativ brytning måste det ha en strukturell uppsättning som är mindre än våglängden för den elektromagnetiska strålningen som används. "Valentines team skapade sitt" fisknät "-material genom att stapla silver- och metall dielektriska lager ovanpå varandra och sedan stansa hål Det andra laget använde en oxidmall och odlade silver nanotrådar inuti porös aluminiumoxid på små avstånd från varandra, mindre än synligt ljusets våglängd. Detta material bryter synligt ljus.

Den Imperial College London forskargrupp uppnått resultat med mikrovågor . En osynlig kapplayout av en kopparcylinder producerades i maj 2008 av fysikern professor Sir John Pendry . Forskare som arbetade med honom vid Duke University i USA omsatte idén.

Pendry, som teoretiserade osynlighetsmanteln "som ett skämt" för att illustrera metamaterialens potential, sa i en intervju i augusti 2011 att stora, teatrala manifestationer av hans idé förmodligen är överblåsta: "Jag tror att det är ganska säkert att någon kappa som Harry Potter skulle erkänna finns inte på bordet. Du kan drömma om lite teori, men det praktiska med att göra det skulle vara så omöjligt. Men kan du dölja saker från ljuset? Ja. Kan du dölja saker som är några centimeter över? Ja. Är kappan verkligen flexibel och flappig? Nej. Kommer det någonsin att vara? Nej. Så du kan göra ganska många saker, men det finns begränsningar. Det kommer att finnas några besvikna barn i närheten, men det kan vara några personer i industrin som är mycket tacksamma för det. "

I Turkiet 2009 förklarade och publicerade Bilkent University Search Center Of Nanotechnology -undersökningar och publicerade i New Journal of Physics att de uppnådde för att göra osynlighet verklig i praktiken genom att använda nanoteknik för att göra ett objekt osynligt utan skuggor etc. bredvid perfekt transparent scen genom att producera nanoteknologiskt material som kan också produceras som en kostym vem som helst kan bära.

År 2019 har Hyperstealth Biotechnology patenterat tekniken bakom ett material som böjer ljus för att göra människor och föremål nära osynliga för blotta ögat. Materialet, kallat Quantum Stealth, befinner sig för närvarande fortfarande i prototypstadiet, men utvecklades av företagets vd Guy Cramer främst för militära ändamål för att dölja agenter och utrustning som tankar och jetplan i fältet. Till skillnad från traditionella kamouflagematerial, som är begränsade till specifika förhållanden som skog eller öknar, fungerar enligt Cramer denna "osynlighetskappa" i alla miljöer eller årstider, när som helst på dygnet.

Psykologisk

En person kan beskrivas som osynlig om andra vägrar se honom eller rutinmässigt förbiser honom. Termen användes på detta sätt i titeln på boken Invisible Man , av Ralph Ellison , med hänvisning till huvudpersonen, troligen modellerad efter författaren, som förbises på grund av hans status som afroamerikan . Detta stöds av citatet från Prologen, "Jag är osynlig, förstår, helt enkelt för att människor vägrar att se mig." (Prolog.1)

Fiktiv användning

Huvudartikel: Osynlighet i skönlitteratur
Alberich tar på sig Tarnhelm och försvinner; illustration vid Arthur Rackham till Richard Wagner s Rhenguldet

I skönlitteratur kan människor eller föremål göras helt osynliga på flera sätt:

  • Magiska föremål som ringar , kappor och amuletter kan bäras för att ge bäraren permanent osynlighet (eller tillfällig osynlighet tills objektet tas av).
  • Magiska drycker kan konsumeras för att ge tillfällig eller permanent osynlighet.
  • Magiska trollformler kan kastas på människor eller föremål, vilket vanligtvis ger tillfällig osynlighet.
  • Vissa mytiska varelser kan göra sig osynliga efter behag, till exempel i vissa berättelser där leprechauns eller kinesiska drakar kan krympa så mycket att människor inte kan se dem.
  • I science fiction, tanken på en " cloaking device ".

I vissa verk skapar magiens kraft ett effektivt osynligt sätt genom att distrahera alla som kan märka karaktären. Men eftersom karaktären inte är riktigt osynlig kan effekten förrådas av speglar eller andra reflekterande ytor.

När det gäller magisk osynlighet kan frågan uppstå om kläderna som bärs på och eventuella föremål som bärs av det osynliga väsendet också görs osynliga. I allmänhet anses de också vara osynliga, men i vissa fall förblir kläderna synliga och måste tas bort för att få full osynlighetseffekt.

Se även

Referenser

externa länkar