Plášť neviditelnosti - Cloak of invisibility

Plášť neviditelnosti
Ilustrace k Richardovi Wagnerovi „Das Rheingold“ .jpg
Alberich nasadil Tarnkappe a zmizel; ilustrace od Arthur Rackham na Richard Wagner je Das Rheingold
Prvek vykreslení z Lidová tradice a pohádky
První dojemStarověký
ŽánrFolklór a pohádky
Informace v příběhu
TypMagický mys
FunkceVykreslí nositele neviditelným

A plášť neviditelnosti je fiktivní téma. Ve folklóru, mytologii a pohádkách se plášť neviditelnosti objevuje buď jako magický předmět, který používají duplicitní postavy, nebo předmět, který nosí hrdina ke splnění úkolu. Je to běžné téma ve velšském a germánském folklóru a může pocházet z čepice neviditelnosti vidět ve starořeckých mýtech. Motiv spadá pod "magický plášť neviditelnosti D1361.12" v Stith Thompson schéma indexu motivů.

V beletrii

Pláště neviditelnosti jsou magické předměty nalezené ve folklóru a pohádky. Takové pláště jsou běžné v Velšská mytologie; v příběhu je popsán „plášť neviditelnosti“ Culhwch a Olwen (asi 1100) jako jeden z král Artur nejcennější majetek.[1] Plášť je popsán znovu a podrobněji[1] v Breuddwyd Rhonabwy, a je později uveden jako jeden z Třináct pokladů ostrova Británie. Podobný plášť se objevuje v Druhá větev Mabinogi, ve kterém je používán Caswallawn zavraždit sedm po sobě zanechaných stevardů Bran the Blessed a uzurpovat si trůn.[1][2]

V anglické pohádce Jack the Giant Killer, hrdina je odměněn několika magickými dary od obra, kterého ušetřil, mezi nimi plášť neviditelnosti. Iona a Peter Opie pozorovat v Klasické pohádky (1974), že Jackův kabát mohl být půjčen od Tale of Tom Thumb nebo ze severské mytologie, ale také porovnávají s keltskými příběhy o Mabinogion.[3]

Protějškem v Japonsku je kakuremino (隠 れ 蓑), magický „slaměný plášť“ nebo „pláštěnka“ neviditelnosti. Ve folklóru "Peach Boy" Momotaró, jedním z pokladů, které hrdina sbírá od zlobrů, je mys neviditelnosti, paralelní s příběhem obřího zabijáka Jacka.[4]

Tarnkappe

Ačkoli jsou výskyty v pohádkách vzácné,[5] v německé povídce se objevuje plášť neviditelnosti Dvanáct tančících princezen (KHM 133) a dovnitř Král Zlaté hory (KHM 92) v Grimmovy pohádky.[6] Plášť v německých pohádkách lze vysledovat až k tarnkappe („plášť maskování“),[5] jako ten, který je hrdinou Sîfrit (Siegfried) získává od trpaslíka Alberich v Středně vysoká němčina epické Nibelungenlied.[7] Grimmové objasňují, že Sîfrit kappe je pelerína který zakrývá nejen hlavu, ale obklopuje tělo, i když v pozdějších dobách tarnkappe přišel být považován za čepice neviditelnosti. The tarnkappe (nebo tarnkeppelin[8]) je také ve vlastnictví trpasličího krále, který je titulní postavou Laurin. V různých pasážích nebo variantních rukopisech těchto děl se tarnkappe se také označuje jako tarnhût (mod. Ger. Haut "kůže")[7][9] nebo hehlkappe (mod. Ger. hehlen "schovat").[10][11]

Moderní úpravy

V původním eposu Nibelungenlied, hrdinův plášť mu nejen poskytuje neviditelnost, ale také zvyšuje jeho sílu, aby zvítězil nad islandskou královnou Brünhild. v Richard Wagner operní cyklus Der Ring des Nibelungen, z pláště se stane kouzelná helma zvaná Tarnhelm, což také dává jeho nositeli schopnost transformace. Když se Fritz Lang přizpůsobil Nibelungenlied pro filmové plátno v jeho filmu z roku 1924 Die Nibelungen, Siegfried používá závoj nebo síť neviditelnosti získanou od trpaslíka Alberich. Dalším filmem ze stejného roku, který použil plášť neviditelnosti, byl Raoul Walsh je Zloděj z Bagdádu, ve kterém hraje plášť klíčovou roli.Edgar Rice Burroughs používá ve svém románu z roku 1931 myšlenku neviditelného pláště Bojující muž z Marsu. Film Erik Viking vtipně vykresluje titulní postavu pomocí pláště neviditelnosti, o kterém si však neuvědomuje, že funguje pouze na starší muže. v Pán prstenů „Frodo a ostatní členové Společenstva Prstenu dostali elfové pláště a Samwise se zeptal:„ Jsou to magické pláště? “ Plášť, který dostal Frodo, ho maskoval, takže nepřítel viděl „nic víc než balvan, kde Hobiti byly. “

Maskovací pláště tvoří ústřední prvek zápletky Samuel R. Delany román z roku 1975 Dhalgren.

Pláště neviditelnosti existují také v EU Harry Potter série románů J.K. Rowlingová.[12] Harry Potter používá plášť neviditelnosti, který mu předal jeho otec, aby se vplížil do zakázaných oblastí své školy a zůstal neviditelný. Později se ukázalo, že tento konkrétní plášť kdysi vlastnil sám Death, což z něj činilo jeden z Relikvie smrti.

Také se nachází v populární beletrii Tajná historie tím, že Donna Tartt, 1992. Postava, Richard, říká: „Stal jsem se odborníkem na to, jak se stát neviditelným.“… .. “.

Ve vědě

Hlavní článek: Maskovací zařízení

19. října 2006 byl vyroben plášť, který směroval mikrovlny určité frekvence kolem a měď válec takovým způsobem, aby se objevily téměř jako by tam nic nebylo. Plášť byl vyroben z metamateriály. Vrhlo to malý stín, který návrháři doufají opravit.

Zařízení zakrývá definovanou dvourozměrnou oblast a pouze na konkrétní mikrovlnné frekvenci. Probíhají práce na dosažení podobných výsledků ve viditelném světle.[13][14] Jiné typy neviditelného pláště jsou také možné, včetně těch, které maskují Události spíše než objekty.

Maskování objektu velikosti člověka na viditelných vlnových délkách se však zdá být málo pravděpodobné.[15] Ve skutečnosti se zdá, že s těmito zařízeními jako „neviditelnými plášti“ existuje zásadní problém:[16]

Zatím není jasné, že získáte neviditelnost, o které si každý myslí Star Trek maskovací zařízení nebo plášť Harryho Pottera. Aby objekt doslova zmizel před očima člověka, musel by plášť současně reagovat se všemi vlnovými délkami nebo barvami, které tvoří světlo.

Na druhou stranu se skupina výzkumníků spojila s Berkeley Lab a University of California, Berkeley věřte, že maskování na optických frekvencích je skutečně možné. Navíc se zdá, že je na dosah. Jejich řešením překážek, které představují maskování, jsou dielektrika. Tyto nevodivé materiály (dielektrika ) se používají pro kobercový plášť, který slouží jako optické maskovací zařízení.[17][18] Podle vedoucího vyšetřovatele:

Přišli jsme s novým řešením problému neviditelnosti založeného na použití dielektrických (nevodivých) materiálů. Náš optický plášť nejen naznačuje, že materiály skutečné neviditelnosti jsou na dosah, ale také představuje zásadní krok směrem k transformační optice, otevírající dveře manipulaci se světlem podle libosti pro vytváření nových výkonných mikroskopů a rychlejších počítačů.

Na začátku roku 2011 byl navíc oznámen nový maskovací systém, který je účinný ve viditelném světle a skrývá makroskopické objekty, tj. Objekty, které lze vidět lidským okem. Plášť je vyroben z obyčejného a snadno dosažitelného kalcit. Krystal se skládá ze dvou částí konfigurovaných podle konkrétních parametrů. Kalcit je schopen lámat světlo kolem pevného předmětu umístěného mezi krystaly. Systém využívá přirozené dvojlom kalcitu. Z vnější strany systému není objekt viditelný „minimálně o 3 řády větší než vlnová délka světla ve všech třech rozměrech. “Kalcit řeší omezení pokusu o maskování kovovými vměstky - tato metoda nevyžaduje nanofabrikace proces, který se stal nezbytným u ostatních metod maskování. Proces nanofabrikace je časově náročný a omezuje velikost maskované oblasti na mikroskopickou oblast. Systém funguje nejlépe pod zeleným světlem. Kromě toho se vědci v budoucnu zdají být optimističtí ohledně praktického maskovacího zařízení:[19][20]

Souhrnně jsme demonstrovali první makroskopický plášť pracující na viditelných frekvencích, který transformuje deformované zrcadlo na ploché ze všech úhlů pohledu. Plášť je schopen skrýt trojrozměrné objekty o tři až čtyři řády větší než optické vlnové délky, a proto splňuje laickou definici pláště neviditelnosti: efekt maskování lze přímo pozorovat bez pomoci mikroskopů. Protože naše práce řeší několik hlavních problémů typicky spojených s maskováním: velikost, šířka pásma, ztráta a zkreslení obrazu, připravuje půdu pro budoucí praktická maskovací zařízení

Další design vyžaduje, aby malé kovové jehly byly osazeny do kužele ve tvaru kartáčku na vlasy v úhlech a délkách, které by nutily světlo procházet kolem pláště. To by způsobilo, že vše uvnitř kužele zmizelo, protože světlo by se od něj již neodráželo. „Vypadá to docela podobně jako fikce, uvědomuji si, ale je to zcela v souladu se zákony fyziky,“ řekl vedoucí výzkumný pracovník Vladimir Shalaev, profesor elektrotechniky a výpočetní techniky na Purdue. „V ideálním případě, pokud to uděláme skutečné, fungovalo by to přesně tak Harry Potter je neviditelnost plášť, "řekl.„ Nebude to těžké, protože v něm bude jen velmi málo kovu. "

Kromě toho dne 30. dubna 2009 vyvinuly dva týmy vědců plášť, díky němuž byly objekty neviditelné pro blízké infračervené světlo. Na rozdíl od svých předchůdců tato technologie nevyužívala kovy, což zlepšuje maskování, protože kovy způsobují ztrátu světla. Vědci zmínili, že jelikož lze přístup zmenšit dále, jedná se o zásadní krok směrem k plášti, který by fungoval pro viditelné světlo.[21]

Problémy s lomem a neprůhledností

Titulní tvrzení, že laboratorní výsledky s metamateriály jsou ukázkami konfliktů prototypů neviditelnosti s dvěma fakty vyplývajícími ze základních charakteristik podkladu metamateriál technologie:

  • Tyto materiály jsou ze své podstaty vysoce kvalitní disperzní, proto by světlo procházející kolem „maskovaného“ objektu bylo silně lomený (hranoly nejsou neviditelné).
  • V současné době je světlo procházející těmito materiály částečně absorbováno, čímž je štít částečně neprůhledný.
  • Dokonalé maskování materiály může být při přijímání problematické kauzalita v úvahu.[22]

Akustické maskování

Ačkoli dokonalé maskování založené na neviditelné barvě není možné, pokud jsou detektory (například mikrofony) a zdroje (například reproduktory) umístěny kolem objemu a pokud je pro výpočet signálů přiváděných ke zdrojům použit konkrétní vzorec, je možné dokonalé maskování . Takové dokonalé maskování vyžaduje, aby informace mohly proudit objemem dostatečně rychle a výpočty mohly být prováděny dostatečně rychle, aby se potřebné informace dostaly dostatečně rychle ke zdrojům na druhé straně svazku. Výsledkem je, že dokonalé maskování světlem je stále pravděpodobně přinejmenším velmi obtížné, ne-li nemožné. U zvukových vln je však v zásadě možné takové dokonalé maskování; objekt by proto mohl být například pro sonar neviditelný.

Podle Fermatova principu sleduje světlo trajektorii nejkratší optické dráhy, tj. Dráhy, přes kterou je integrál funkce indexu lomu minimální. Proto index lomu optického média určuje, jak se v něm šíří světlo. V důsledku toho lze vhodnou volbou profilu indexu lomu pro optické médium světelné paprsky ohýbat a šířit v uzavřených smyčkách.

Viz také

Reference

  1. ^ A b C Stephens (1998), str. 479
  2. ^ Gantz, Jeffrey (1987). Mabinogion. New York: Penguin. str.80. ISBN  978-0-14-044322-6.
  3. ^ Opie, Iona; Opie, Peter (1992) [1974]. Klasické pohádky. Oxford University Press. str.47–50. ISBN  978-0-19-211559-1.
  4. ^ Eberts, Ray E .; Eberts, Cindelyn G. (1995). Mýty japonské kvality. Prentice-Hall. str.135. ISBN  9780131808034.
  5. ^ A b Gregorson Campbell, John (2004) [1900], Tatar, Maria (ed.), The Annotated Brothers Grimm, JW. W. Norton & Company, s. 332, ISBN  978-0-393-05848-2
  6. ^ Jacob & Wilheim Grimm. „Král Zlaté hory“. Domácnost Tales.
  7. ^ A b Grimm, Jacob (1883). „XVII. Wights and Elves“. Germánská mytologie. 2. James Steven Stallybrass (tr.). W. Swan Sonnenschein & Allen. str. 462.
  8. ^ Müllenhoff (1874) vyd., Laurin, v. 485
  9. ^ Ettmüller (1829) vyd., Kunech Laurin, v. 39 a poznámka, str. 63
  10. ^ von der Hagen (1807) vyd., Der Nibelungen lhal slečna. B 1735, 2614
  11. ^ Ettmüller (1829) vyd.,
  12. ^ John Schwartz (20. října 2006). „Vědci dělají krok k neviditelnosti“. The New York Times.
  13. ^ Peter N. Spotts (2006-10-20). „Zmizí ve vzduchu? Vědci podniknou kroky směrem k neviditelnosti“. Christian Science Monitor. Citováno 2007-05-05.
  14. ^ Sean Markey (2006-10-19). „První neviditelný plášť byl úspěšně testován, říkají vědci“. národní geografie Zprávy. Citováno 2007-05-05.
  15. ^ Robert F. Service & Adrian Cho (17. prosince 2010). "Podivné nové triky se světlem". Věda. 330 (6011): 1622. Bibcode:2010Sci ... 330.1622S. doi:10.1126 / science.330.6011.1622. PMID  21163994.
  16. ^ „Neviditelný plášť předveden!“. Novinky v oblasti výpočetní techniky. 2006. Citováno 2007-05-05.
  17. ^ Yarris, Lynn (1. května 2009). „Stírání hranice mezi magií a vědou: Vědci z Berkeley vytvářejí neviditelný plášť"". Lawrence Berkeley National Laboratory. Citováno 2011-03-23.
  18. ^ Valentine, Jason; Li, Jensen; Zentgraf, Thomas; Bartal, Guy; Zhang, Xiang (2009). „Optický plášť z dielektrika“ (PDF). Přírodní materiály. 8 (7): 568–71. arXiv:0904.3602. Bibcode:2009NatMa ... 8..568V. doi:10.1038 / nmat2461. PMID  19404237. Archivovány od originál (PDF) dne 07.10.2011. Citováno 2011-03-23.
  19. ^ Chen, Xianzhong; Luo, Yu; Zhang, Jingjing; Jiang, Kyle; Pendry, John B .; Zhang, Shuang (2011). "Makroskopická neviditelnost maskování viditelného světla". Příroda komunikace. 2 (2): 176. arXiv:1012.2783. Bibcode:2011NatCo ... 2E.176C. doi:10.1038 / ncomms1176. PMC  3105339. PMID  21285954.
  20. ^ Zhang, Baile; Luo, Yuan; Liu, Xiaogang; Barbastathis, George (2011). "Makroskopický neviditelný plášť pro viditelné světlo". Dopisy o fyzické kontrole. 106 (3): 033901. arXiv:1012.2238. Bibcode:2011PhRvL.106c3901Z. doi:10.1103 / PhysRevLett.106.033901. PMID  21405275. S2CID  13851653.
  21. ^ „Vědci vyvíjejí novou technologii neviditelného pláště“. redOrbit. 30.dubna 2009.
  22. ^ Miller, David A. B (2006). "Na perfektní maskování". Optika Express. 14 (25): 12457–12466. Bibcode:2006Expr..1412457M. doi:10.1364 / OE.14.012457. PMID  19529679.

Bibliografie

Další čtení

externí odkazy