Autor: Keith Drake – National Science Foundation, zdroj Wikipedia, licence obrázku public domain
Metamaterial

Plášť neviditelnosti pro mechanické síly není možný

Na rozdíl od optické neviditelnosti se proti „hmotnému“ vlnění nelze zcela ubránit, tvrdí nová studie.
V nedávné minulosti se podařilo připravit celou řadu materiálů s unikátními vlastnostmi. Tyto tzv. metamateriály mohou mít např. záporný index lomu (hůl do vody ponořená jeví se nám pak býti nad vodou), což umožňuje zvýšit maximální rozlišení mikroskopie nebo ukrýt určitý objekt pro elektromagnetické záření (prozatím v různých částech spektra). Oblíbené metamateriály pro optickou neviditelnost přitom mívají zcela běžné chemické složení, unikátní vlastnosti jim dává to, jak se upraví jejich povrch. Logicky se objevují snahy obalovat objekty tak, aby byly „neviditelné“ i pro jiné vlny – buď kvůli tomu, aby zůstaly nezměněny tyto vlny (ukrýt loď před detekcí z proudění apod.), nebo proto, abychom uchránili samotný objekt, třeba jaderný reaktor před výbuchem v okolí.
Podle studie vědců z Georgia Institute of Technology nicméně „elastodynamický“ plášť neviditelnosti není možný z fyzikálních důvodů. Budovu nelze obalit nějakou strukturou s podivnou geometrií, takže by se ji pak vichřice netkla. Problém má spočívat v zachování momentu hybnosti; hmotné vlny, ať už se šíří ve vodě, vzduchu nebo hornině (zemětřesení) se prostě nedají zmanipulovat tak jako fotony (poznámka PH: ne že by to pro laika bylo úplně jasné, fotony přece mají také nenulovou relativistickou hmotnost a nějaký moment hybnosti). Kolem určitého objektu nelze postavit ani válec, ani kouli. Vlastně celá myšlenka, že optické pláště neviditelnosti lze rozšířit i do jiných oblastí, je prý chybná. Navrhované modely vždy ignorují nějakou podstatnou fyzikální vlastnost systému.
Studie publikovaná v Archive for Rational Mechanics and Analysis nechce odrazovat technology, protože nedosažitelnému ideálu se stále lze v různé míře přibližovat. Lépe nechat obtéct 90 % energie přicházející vlny než nic, k tomu se prý ale lépe zaměřit na „stavařinu“ než na matematickou abstrakci metamateriálů a úvahy o fraktálním povrchu. Co je dále zajímavé (a pro laika opět nepochopitelné), problém se zachováním momentu hybnosti se prý týká 3D vln. Vlnění v rovině se „vyhnout a nechat se jím obtéct“ naopak asi celkem jde. Seismické vlny jsou téměř rovinné, čili zrovna před zemětřesením by se objekty mohly dát chránit dost spolehlivě, respektive podle příslušné studie zde ona zásadní fyzikální překážka konstruktéry tolik neomezuje.

Arash Yavari et al, Nonlinear and Linear Elastodynamic Transformation Cloaking, Archive for Rational Mechanics and Analysis (2019). DOI: 10.1007/s00205-019-01389-2
Zdroj: Sciencedaily.com

Graf praví: K určení autora stačí sledovat 12 slov

Z kolika slov jde identifikovat autora textu a jak přesně se to ale myslí? Poznatky …

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close