ساخت شنل نامرئی‌کننده؛ رؤیایی که به حقیقت پیوست؟

اگر سری فیلم‌های هری پاتر را تماشا کرده باشید یا از آن بهتر، کتاب‌های آن را خوانده باشید، قطعا شنل معروف معروف هری را به خاطر دارید! شنلی که می‌توانست هرچیزی که داخلش قرار می‌گرفت را نامرئی کند. اما حتی اگر با هاگوارتز و دنیای هری پاتر هم آشنایی ندارید، باز هم به احتمال قریب به یقین، زمانی این آرزو را داشته‌اید که بتوانید نامرئی شوید و البته هر وقت که اراده می‌کنید، دوباره مرئی بشوید. درنتیجه به هیچ عنوان اغراق‌آمیز نیست اگر بگوییم که ساخته شدن یک شنل نامرئی کننده که واقعا هم کار می‌کند، می‌تواند آرزوی تقریبا تمام انسان‌هایی که تاکنون در کره زمین زیسته‌اند را به واقعیت تبدیل کند!

شنل نامرئی کننده

تصویری از بکارگیری شنل نامرئی کننده شرکت هایپر استلث؛ همانگونه که مشاهده می‌کنید، دست‌های فرد بخاطر نزدیکی به این شنل قابل مشاهده است، اما بدن او، بخاطر قرارگیری در فاصله مناسب از سطح شنل، تقریبا نامرئی شده است!

شرکت سهامی بیوتکنولوژی هایپر استِلث (Hyperstealth Biotechnology Corporation) که یک شرکت کانادایی هم هست، به مدت ۱۰ سال در حال تلاش برای ساخت شنل نامرئی کننده بوده است. اما با این حال، تاکنون هیچ گزارش یا تصویری رسمی از پروتوتایپ‌ها و نمونه‌های اولیه‌ای که مهندسان این شرکت طی این ۱۰ سال ساخته‌اند، منتشر نشده بود. تا اینکه به طور کاملا ناگهانی، این شرکت از نمونه نهایی پروژه‌ای که در تمام این سال‌ها در حال کار کردن روی آن بوده، رونمایی کرد. پروژه‌ای که کارکنان این شرکت، نام "شِنِل کوانتومی" (Quantum Cloak) را روی آن قرار داده‌اند.

به گفته مهندسان و مدیران این شرکت، آن‌ها مدت‌ها است که به تکنولوژی و رویکرد خودشان مبنی بر نحوه نامرئی کردن اشیاء، پی برده‌اند، اما نمونه‌های آزمایشی قبلی آن‌ها بیشتر از اینکه منجر به ناپدید شدن شیء شود، باعث مات و تار شدن آن می‌شده. تا اینکه پس از ۱۳ نمونه آزمایشی، آن‌ها بالاخره توانستند کاری کنند تا شنل کوانتومی، انقدر شیء قرار گرفته در داخل و یا پشت خودش را مات کند که دیگر عملا آن شیء دیده نشود!

نکته بسیار جالب در رابطه با شنل کوانتومی این است که قطر آن، تقریبا به اندازه قطر یک ورق کاغذ است! درواقع بخاطر همین قطر اندک و ناچیز هم به آن لقب "شنل" داده شده است.

نحوه عملکرد شنل نامرئی ساز!

اما سوالی که قطعا برایتان بوجود آمده این است که این شنل دقیقا چگونه کار می‌کند؟ برخلاف چیزی که احتمالا انتظار دارید، نحوه عملکرد این شنل فقط و فقط بر پایه اصول ابتدایی و بسیار ساده فیزیک است! درواقع همه کاری که شنل نامرئی کننده آقای گای کرمر و همکاران او انجام می‌دهد، هدایت و منحرف کردن پرتو‌های نور به نحوی است که توهم نامرئی بودن شیء را در ذهن بیننده به وجود بیاورد. وظیفه منحرف کردن پرتو‌های نور هم برعهده لنز‌هایی است که به طور کاملا هوشمندانه و مهندسی شده جایگذاری شده‌اند. البته این لنزها، لنز‌های عادی نیستند و در واقع لنز‌های عدسی (Lenticular Lenses) هستند.

اگر با لنز‌های عدسی آشنایی داشته باشید، احتمالا همین حالا هم متوجه رویکرد فوق‌العاده ساده، ولی کاربردی این شنل جذاب شده‌اید. اگر هم با اینگونه لنز‌ها آشنایی ندارید، کافی است سعی کنید خاطرات دوران کودکی خود را به یاد بیاورید! احتمالا شما هم در دوران کودکی، درست مثل تقریبا هر کودک دیگری، با جاسوئیچی‌ها و آینه‌های کوچکی که یک دوره در کشور خودمان هم بسیار محبوب شده بود، مواجه شده‌اید.

این اشیاء جالب، به گونه‌ای طراحی شده بودند که اگر از یک زاویه به آن نگاه می‌کردید، یک تصویر را مشاهده می‌کردید و هنگامی که زاویه دیدتان را تغییر می‌دادید، تصویر متفاوتی را تماشا می‌کردید. به عنوان مثال ممکن بود از یک زاویه، کودکی را می‌دیدید که چشمانش را بسته و از زاویه دیگر هم همان کودک را با چشم‌های باز مشاهده می‌کردید. یا از یک زاویه یک دختر را تماشا می‌کردید و از زاویه دیگر، یک هیولا را!

اگر این آینه‌ها و جاسوئیچی‌ها را بخاطر آورده باشید، احتمالا اکنون می‌توانید دلیل استفاده شرکت هایپر استلث از لنز‌های عدسی را به خوبی درک کنید!

تصویری متحرک که نشان می‌دهد چگونه یک قطعه شیشه ساده که از لنز‌های عدسی تشکیل شده می‌تواند با استفاده از پدیده شکست نور، جسم زیرین خودش را ناپدید کند!

اما موضوع دیگری که شنل کوانتومی را به یکی از بهترین ابزار‌های ناپدید کننده ساخته شده توسط انسان تبدیل کرده، استفاده خلاقانه از یک مفهوم فیزیکی دیگر بنام قانون شکست نور یا قانون اِسنِل (Snell's Law) است. قانون اسنل به این واقعیت اشاره دارد که نور هنگام تغییر سرعت، به اصطلاح شکسته می‌شود و به نحوی متفاوت بازتاب می‌کند.

اگر بخواهیم این موضوع را کمی بیشتر توضیح دهیم، باید بگوییم که به عنوان مثال نور در خلاء، دارای سرعت ۲۹۹ ٬ ۷۹۲ ٬ ۴۵۸ متر بر ثانیه است که البته معمولا این سرعت برای ساده‌تر شدن محاسبات، ۳۰۰ هزار کیلومتر بر ثانیه در نظر گرفته می‌شود. اما سرعت نور در همه جا به همین میزان نیست، به عنوان مثال سرعت نور در هوا، یا بهتر بگوییم در پایینی‌ترین لایه اتمسفر کره زمین، ۲۹۹,۷۰۴,۶۴۴ متر بر ثانیه است که البته بسیار نزدیک به سرعت نور در خلاء است. اما سرعت نور در مثلا آب، تقریبا ۲۲۵ هزار کیلومتر بر ثانیه و در شیشه هم حدودا ۲۰۰ هزار کیلومتر بر ثانیه است. در نتیجه هنگامی که نور از هوا وارد آب می‌شود، بخاطر ایجاد تغییر در سرعتش، دچار پدیده شکستگی می‌شود.

به طور کلی می‌توان گفت که ضریب شکست نور، همان عاملی است که میزان تغییر و یا به تعبیری، میزان کاهش سرعت نور در محیط‌های گوناگون را مشخص می‌کند. به عنوان مثال ضریب شکست نور در خلاء، عدد ۱ درنظر گرفته می‌شود و شکست نور در هوا، ۱.۰۰۰۲۹۳ است. میزان این ضریب در آب و شیشه هم به ترتیب ۱.۳ و ۱.۵ است.

در این تصویر، پدیده شکستگی نور به بهترین شکل ممکن قابل رؤیت است.

اما دلیل اینکه این بحث شکستگی نور و یا همان قانون اسنل را کمی تخصصی‌تر مورد بررسی قرار دادیم، این است که تکنولوژی بکار رفته توسط شرکت هایپر استلث هم دقیقا برمبنای همین قانون اسنل پایه‌گذاری شده است. درواقع این شرکت با استفاده از لنز‌های عدسی و ایجاد ضریب شکست بسیار بالا، باعث شکستگی شدید نور می‌شود و سپس همین لنز‌های عدسی به لطف موقعیت و نحوه جایگیری استادانه خودشان، می‌توانند جسمی که در پشتشان پنهان شده را به طور کامل غیب کنند! یا حداقل انقدر آن را مات و تار کنند که به سختی بتوان آن را تشخیص داد.

کاربرد‌های احتمالی تکنولوژی نامرئی کننده

همانگونه که پیشتر هم اشاره شد، شنل نامرئی کننده شرکت هایپر استلث تنها به اندازه یک کاغذ قطر دارد و در نتیجه به سادگی هرچه تمام‌تر می‌توان از آن در شرایط و موقعیت‌های گوناگون استفاده کرد. خود آقای گای کرمر هم این موضوع را یکی از اصلی‌ترین مزیت‌های شنل کوانتومی شرکتش می‌داند. به همین دلیل او و دیگر تصمیم‌گیرندگان این شرکت معتقدند که تکنولوژی آن‌ها می‌تواند کاربرد‌های نظامی بی نظیری داشته باشد. این موضوع انقدر مورد توجه آن‌ها قرار گرفته که به طور رسمی اعلام کرده‌اند قصد دارند تکنولوژی خودشان را در اختیار ارتش قرار دهند!

تکنولوژی ما به خوبی می‌تواند اجسام و یا حتی اشخاص مد نظر ارتش را درست جلوی چشم‌های دشمن، از دید آن‌ها پنهان کند. حتی اگر شنل نامرئی کننده ما نتواند به طور صددرصدی هم آن شیء یا فرد مورد نظر را از چشم دیگران پنهان کند، حداقل کاری که انجام می‌دهد این است که بخش‌های قابل توجهی از آن را غیرقابل رویت می‌کند و در نتیجه دشمن نمی‌تواند متوجه شود که چه چیزی دقیقا در جلوی چشم‌هایش قرار گرفته است! ضمن اینکه برای راه‌اندازی شنل کوانتومی ما هم عملا نیازی به هیچ کار سخت‌افزاری و پیچیده‌ای نیست و صرفا کافی است به سرباز بگویید که "این دستگاه را بگیر و در آنجا قرارش بده" و یا "در زاویه‌ای که می‌گویم، نگهش دار"!

واضح است که اگر واقعا از این تکنولوژی در ارتش و برای اهداف نظامی استفاده شود، میدان‌های جنگ حتی از چیزی که همین حالا هم هستند، ترسناک‌تر و غیرقابل پیش‌بینی‌تر می‌شوند. درواقع این موضوع انقدر عجیب، خلاقانه و غیرمنتظره است که حتی در بازی‌های کامپیوتری هم به ندرت شاهد بکارگیری چنین تکنولوژی‌هایی در میدان‌های جنگ هستیم؛ حتی آن دسته بازی‌هایی که در آینده‌های بسیار دور رقم می‌خورند!

اتفاقی که ممکن است بسیار زودتر از چیزی که فکرش را می‌کنیم در دنیای واقعی و البته در ابعاد واقعی هم رخ دهد!

اما نظر شما کاربران گجت نیوز در رابطه با این اختراع جذاب و هیجان‌انگیز چیست؟ آیا تکنولوژی و شنل نامرئی کننده آقای کرَمِر و همکاران او، که البته ترجیح می‌دهند آن را با نام شنل کوانتومی به جهانیان بشناسانند، واقعا می‌تواند آرزوی دیرینه بشر مبنی بر نامرئی شدن را به واقعیت تبدیل کند؟ اگر پاسختان به این سوال مثبت است، آیا این موضوع خبری خوشحال کننده برای انسان‌ها است یا صرفا دنیا را به جایی ترسناک‌تر و غیرقابل پیش‌بینی‌تری تبدیل می‌کند؟ دنیایی که در آن حتی به چشم‌های خودتان هم نمی‌توانید اعتماد کنید!

24