Viele Wissenschaftler wissen, wie man "Luft" verkauft - Arbeit noch nicht erledigt. Aber um dies zu erreichen, wurde Ihnen Geld für einen Job zugewiesen, dessen Ergebnis per Definition nicht sichtbar ist - dies ist meiner Meinung nach der Höhepunkt des Fundraising. Trotzdem hatte ich das Glück, eine solche wissenschaftliche Arbeit kennenzulernen.
Wenn Sie Wissenschaftler fragen, ob sie „Luft“ verkaufen können, sehen Sie viele Menschen als Idioten. In der Tat sind dies kluge Leute, die sich an hochintellektuellen Aktivitäten beteiligen und so weiter. Trotzdem handeln sie oft mit Luft. Zumindest ist so das Zuschusssystem zur Finanzierung der Wissenschaft aufgebaut: Der Wissenschaftler verspricht, etwas zu tun, ihm wird Geld dafür zugeteilt, und erst dann macht er sich an die Arbeit.
Seltsamerweise mag dies für einige Wissenschaftler klingen, aber das Ergebnis wissenschaftlicher Aktivitäten ist weder ein Artikel in einer wissenschaftlichen Zeitschrift noch eine Rede auf einer Konferenz. Es ist vielmehr eine Möglichkeit, das Ergebnis zu korrigieren oder sogar zu popularisieren. Daher war es für mich sehr interessant, eine Gruppe kennenzulernen, deren Arbeit (oder vielmehr ihre praktische Umsetzung) nicht per Definition gesehen werden kann.
Der Leiter dieser wissenschaftlichen Gruppe, Alexei Basharin, wurde meine Testaufgabe, als er mich bei NUST MISiS anstellte. Offizielle Informationen zur Arbeit von Alexei finden
Sie auf der Website der Universität. Hier kann ich nur sagen, dass dies meine erste detaillierte Bekanntschaft mit Metamaterialien war. Dies sind so seltsame Substanzen, deren Eigenschaften nicht nur von der Menge der Atome abhängen, aus denen sie bestehen, sondern auch von der Struktur. Für einige Zeit musste ich, ein Chemiker der Moskauer Staatlichen Universität, dieses Konzept in meinen Kopf setzen. Obwohl ich mich im Rahmen meiner eigenen wissenschaftlichen Tätigkeit mit den Voraussetzungen für die Existenz von Metamaterialien auseinandersetzen musste.
Wenn sich Metallnanopartikel in einer inerten Matrix zumindest ein wenig wie ihre größeren oder kleineren Gegenstücke verhalten, passiert mit Metamaterialien etwas Unvorstellbares. Sie verstehen buchstäblich nicht, was Sie mit einer Stichsäge fast tun können, um viele Strukturen auszuschneiden, die sich in ihren Eigenschaften grundsätzlich nicht ähneln. Wenn Sie möchten, haben Sie unsichtbares Material, wenn Sie möchten, ein Atom von der Größe eines fünfstöckigen Hauses.
Allerdings sollte ein fünfstöckiges Gebäude für lange Zeit mit einer Stichsäge geschnitten werden. Und mit Unsichtbarkeit ist nicht alles in Ordnung. Erstens gibt es nicht viele transparente Substanzen auf der Welt. Zweitens gibt es nicht viele Möglichkeiten, einen Gegenstand unsichtbar oder einfach nicht zu unterscheiden. Am offensichtlichsten ist es, wenn die Brechungsindizes eines transparenten Objekts und eines transparenten Mediums zusammenfallen. Die zweite ist besser für undurchsichtige Objekte geeignet - wenn ihre Farbe mit der Hintergrundfarbe übereinstimmt (aus Sicht des Betrachters). Obwohl Unsichtbarkeit in diesem Fall eher willkürlich ist - technisch gesehen sehen wir das Thema, wir nehmen es einfach nicht wahr.
Die dritte Methode funktioniert nur in einem sehr engen Frequenzbereich - die Oberfläche des Körpers absorbiert oder streut die Wellen dieser bestimmten Frequenz (Zählung - reflektiert überall und nicht in der Richtung, aus der der Abtaststrahl angekommen ist). So funktionieren STEALTH-Technologien. Mit ihrer Hilfe wird die Größe von Riesenbombern auf dem Radarschirm auf die Größe eines großen Vogels komprimiert. Dieser Effekt kann jedoch nur im Zentimeter- und Dezimeterbereich erzielt werden. In einem Meter passiert nichts, egal wie Sie die Geometrie des Objekts ändern, egal wie Sie die Oberfläche strukturieren - die Wellen sind im Vergleich zur Länge des Objekts zu lang. Im Allgemeinen ist es nach dem derzeitigen Stand der Technik unmöglich, ein Objekt selbst im Funkbereich vollständig unsichtbar zu machen.
Während die experimentelle Entwicklung fortgesetzt wird, wird das Informationsfeld regelmäßig mit Berichten über die "Unsichtbarkeitskappe", dann über den "Unsichtbarkeitsmantel" und dann über ein anderes Kleidungsstück explodiert. Tatsächlich stellt sich natürlich heraus, dass dieser Hut einen Durchmesser von 4 Mikrometern hat und nur halb unsichtbar ist, die Regenmäntel von Mobiltelefonen gesammelt werden und ein in China produzierter Film, der in den letzten Tagen gelaufen ist, im Allgemeinen eine Montage ist. Meine älteste Tochter kann es noch besser machen.
Im Allgemeinen haben wir ein Problem mit der Erstellung unsichtbarer Objekte. Ich würde gerne glauben, dass wir theoretisch versiert sind, aber es gibt Probleme. Natürlich haben Wissenschaftler mehr als einmal versucht, den mathematischen Apparat der Unsichtbarkeit zu erfinden. Aber selbst mit theoretisch untersuchten Objekten, deren Abmessungen viel größer sind als die Wellenlänge der sie umgebenden Welle, kann keine vollständige Unsichtbarkeit erreicht werden. Wie Alexey erklärte, haben sie deshalb zusammen mit Kollegen von der Polytechnischen Universität Turin begonnen, an der Theorie der absoluten Unsichtbarkeit zu arbeiten. Angesichts neuer Forschungen auf dem Gebiet der Metamaterialien haben Theoretiker die Möglichkeit, "Unsichtbarkeit am Schwanz zu fangen".
Hier entstand genau die Arbeit, deren praktische Umsetzung nicht zu sehen ist - das Projekt ANASTASIA (Advanced Non-Radiating Architectures Scattering Tenuously And Sustaining Invisible Anapoles). Wenn Physiker das tun können, was beabsichtigt ist, ist das Ergebnis ein absolut unsichtbares Objekt. Laut Alexei haben sie „eine Idee“, wie das geht. Und der richtige Gedanke kann alles in ein Widderhorn biegen. Sogar ein Lichtstrahl.