Ėmę kontroliuoti, kaip šviesos bangos užlinksta už objekto, tyrėjai sukonstravo mažinimo įrenginį, galintį sukurti įspūdį, jog objektai yra mažesni nei yra iš tikrųjų.
Nors pradinis objektas nėra realiai sumažinamas, mažesnio objekto iliuzija yra pakankamai įtikinanti, kad stebėtojas negalėtų pasakyti tikrųjų stebimojo objekto matmenų.
Inžinierių komanda, vadovaujama Vėjaus Ksiango Jiango (Wei Xiang Jiang) ir Tėjaus Juno Sui (Tie Jun Cui) iš Pietryčių universiteto Nandžinge (Kinija), paskalbė savo darbą naujausiame žurnalo „Applied Physics Letters“ numeryje.
„Toks mažinimo įrenginys veikia mikrobangų dažniais, todėl gali suklaidinti radarus arba kitą elektromagnetinės detekcijos įrangą, – pasakoja T. J. Sui. – Jis gali būti potencialiai naudingas kariuomenės tikslams“.
Paveikslėlyje: (a) realus šaukštas, patalpintas realioje erdvėje mažinimo įrenginio viduje (b) iliuzinis objektas (mažesnis šaukštas) virtualioje erdvėje (c) mažinimo įrenginio fotografija.
Tyrėjai mažinimo įrenginį pagamino iš metamedžiagų, kurios geriausiai žinomos dėl jų taikymo kuriant nematomuosius apsiaustus. Technologai, naudodami šiuos darinius transformacijų optikoje, gali užlenkti šviesą ir valdyti jos sklidimo trajektoriją norimu būdu.
Naujajame darbe tyrėjai metamedžiagas panaudojo, kad pagamintų aštuonis 12 milimetro aukščio koncentrinius žiedus. Tuomet nagrinėjamą objektą, pavyzdžiui, šaukštelį, patalpino į žiedų centrą. Kuomet šviesos bangos sklinda pro mažinimo įrenginį, bangos frontai pradeda užsilenkti ir jų bangos ilgiai yra sumažinami. Kai šviesa pasiekia vidinę žiedų sritį, bangų ilgiai padidėja. Išoriniam stebėtojui tokia šviesa sukuria mažesnio objekto iliuziją, kuri atitinka tikrojo objekto pavidalą.
„Įrenginys yra sukonstruotas remiantis transformacijų optika, kuri objektus, esančius tariamoje ir tikroje erdvėje, priverčia atrodyti lygiai taip pat, – teigia mokslininkas. – Mūsų pasirinkta konstrukcija lemia, kad tikrasis objektas yra didelis, o virtualusis – mažas. Dėl mažinimo įrenginio ypatumų didelio objekto sklaidos laukas tampa lygiai toksai pat kaip mažojo“.
Pasak tyrėjų, mažinimo įrenginys savo veikimu gerokai primena nematomąjį apsiaustą, mat abudu įrenginiai sumažina vidinės žiedinės srities spindulį. Naudojant mažinimo įrenginį, šios srities spindulys išlieka teigiamas, kai tuo tarpu spinduliui pasiekus nulį, toks įrenginys virs puikiu nematomuoju apsiaustu.
„Galime pasiekti, jog objektas būtų sumažintas pageidaujamu dydžiu“, – prideda tyrėjas.
Mokslininkai, išnagrinėję mažinimo reiškinį tiek skaitmeniškai, tiek eksperimentiškai, pamatė, jog eksperimentiniai rezultatai labai gerai sutapo su atliktais modeliavimais. Gauti rezultatai parodė, kad įrenginys pasižymi „geru mažinimo rodikliu“, todėl kuriama iliuzija atrodo kaip itin tiksli mažesnė originalaus objekto kopija.
Kaip pažymi tyrėjai, kadangi kai kurių objektų proporcijos priklauso nuo jų dydžio, mažinimo įrenginys netgi galėtų sukurti tokio smulkumo virtualius objektus, kurie gamtoje neegzistuoja.
Be to, čia panaudoti mažinimo įrenginio konstravimo metodai galėtų būti pritaikyti kuriant kitus panašaus pobūdžio įrenginius, pavyzdžiui, nesunkiai pakeisiančius kai kuriuos kitus objekto parametrus.
