Tàng hình không-thời gian (Phần 2)

Đa số áo tàng hình hiện có được thiết kế để che giấu các vật trước tầm nhìn. Nhưng như Martin McCall và Paul Kinsler giải thích, người ta cũng có thể chế tạo áo tàng hình “không-thời gian” cho phép chọn lọc những sự kiện không cho ai phát hiện ra.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tàng hình không-thời gian (Phần 2) Tàng hình không-thời gian (Phần 2) Đa số áo tàng hình hiện có được thiết kế để che giấu các vật trước tầm nhìn.Nhưng như Martin McCall và Paul Kinsler giải thích, người ta cũng có thể chế tạoáo tàng hình “không-thời gian” cho phép chọn lọc những sự kiện không cho ai pháthiện ra. Áo tàng hình kiểu này thật sự quá lí tưởng cho... bọn cướp nhà băng! >> Xem lại phần trước Từ giấc mơ đến hiện thực Thật dễ dàng tưởng tượng ra mọi thứ có thể làm với một cái áo tàng hình sựkiện – từ những cái to lớn và kì lạ cho đến những cái nhỏ bé và có khả năng hữudụng hơn. Tất nhiên, việc triển khai trong thực tế sẽ là một thách thức nữa. Cáichúng ta cần là một tập hợp những lớp siêu chất liệu song song nhau, mỗi lớp chứamột ma trận gồm những nguyên tố kim loại nhỏ xíu, các electron dẫn trong đó sẽtương tác với ánh sáng theo kiểu có thể dễ dàng điều khiển được. Những nguyên tốnhỏ xíu, hay “siêu nguy ên tử” như vậy là cách thông thường để xây dựng các siêuchất liệu dùng trong những áo tàng hình không gian bình thường, nhưng cái chúngta cần là một tương tác có tính thích ứng cao hơn. Đặc biệt, chúng ta muốn có thểđộc lập điều chỉnh phản ứng của từng lớp trong siêu chất liệu khi thời gian trôi qua. Giả sử một chất liệu như thế là có thể chế tạo ra, việc chiếu ánh sáng truyềnvuông góc với các lớp sẽ không “nhìn thấy” cấu trúc hỗn tạp, mà là một môi trườngphẳng thật sự - nghĩa là, nếu bước sóng của nó lớn hơn nhiều so với các siêunguyên tử lẫn khoảng cách giữa các tấm siêu chất liệu. Tuy nhiên, do sự có mặt củacác nguyên tố kim loại có thể xử lí, nên tốc độ trung bình của ánh sáng truyền quachất liệu có thể bị điều chỉnh. Các tính chất siêu chất liệu, do đó, có thể điều khiểnsao cho chúng tạo ra một cực tiểu cường độ đốm đen đặc trưng của áo tàng hìnhkhông-thời gian tại không gian và thời gian như mong muốn. Hình 2. (a) Một áo tàng hình không-thời gian có thể tạo ra từ một siêu chấtliệu gồm một chồng những lớp song song nhau chứa những ma trận nguy ên tố kimloại cho phép tốc độ ánh sáng cục bộ bị điều chỉnh. Mặc dù bố trí này sẽ cho phépánh sáng đi qua vùng màu lục ở giữa có cường độ bằng không trong một khoảngthời gian nhất định, nhưng một người quan sát nhìn từ phía bên phải sẽ chỉ nhìnthấy một cường độ sáng đồng đều, như thể không có áo tàng hình gì hết. Một chiếcáo tàng hình như vậy có thể dùng trong một số phương pháp khác nhau tùy thuộccách thức vùng chính giữa được lấp đầy khi cực tiểu cường độ sáng đi qua. Trong(b), một người có thể chạy từ A đến B nhưng một người quan sát sẽ chỉ nhìn thấyhọ dường như dịch chuyển tức thời từ A đến B, như thể sử dụng máy vận chuyểntrong phim Star Trek. Trong (c), vùng chính giữa chứa một cái hộp nhỏ với cácnguyên tử kích thích phân hủy và phát ra photon: trong khoảng thời gian áo tànghình hoạt động (đường cong màu lục), đường đặc trưng phân hủy rộng của ánhsáng (đường cong màu xanh lam) bị nén thành một khoảng thời gian rất hẹp(đường cong màu đỏ). Sự biến đổi của một sự huỳnh quang từng bước thành mộtlóe sáng như thế này sẽ để lộ dấu vết của sự có mặt của áo tàng hình không-thờigian. (d) Độ phân giải của một xung đột xử lí tín hiệu qua “gián-đoạn-không-gián-đoạn”, nhờ đó một nút (màu đỏ) trong một hệ thống định tuyến quang học có thểnhận và xử lí tín hiệu tức thời từ những kênh khác nhau. Trong thí dụ này, mộtkênh là một tín hiệu đồng hồ phải chưa bao giờ bị gián đoạn khi nó đi từ A đến B,còn kênh kia chứa dữ liệu phải được xử lí ưu tiên khi nó đi từ C đến D. Những sự kiện xảy ra trong không gian có thể tàng hình nằm giữa những lớpchính giữa (hình 2a) gần thời điểm được chọn sẽ xảy ra trong bóng tối, và vì thế bịche mất khỏi – và không bị nghi ngờ bởi - mọi nhà quan sát. Mặc dù đốm đen nàycó thể tồn tại một khoảng xa như chúng ta muốn, nhưng nó di chuyển, và chỉ tồntại trong một thời gian tương đối ngắn tùy thuộc vào hiệu suất và bề dày của siêuchất liệu. Thí dụ, một dụng cụ tàng hình cỡ một mét sẽ chỉ có thể tàng hình trongkhoảng thời gian một nano giây hay tương đương, còn những hạn chế công nghệhiện nay có khả năng sẽ giảm kết quả này xuống 10 hoặc thậm chí 100 bậc. Giả sử một thế hệ tương lai có khả năng tạo ra một áo tàng hình không-thờigian vĩ mô, hiệu suất cao, hoạt động trọn vẹn, thì một thủ thuật mà nó có thể thựchiện sẽ là tạo ra ảo giác kiểu máy vận chuyển Star Trek (hình 2b). Cái chúng ta cầnlàm là chọn áo tàng hình siêu chất liệu chế tạo từ siêu nguyên tử của chúng ta cókích cỡ nhỏ hơn nhiều so với bước sóng của ánh sáng và khắc một hành lang trungtâm ngay chính giữa. Khi cực tiểu cường độ sáng đi qua vùng chính giữa, thì mộtngười có thể chạy trong bóng tối từ một đầu (A) của hành lang đến đầu kia (B).Nhưng miễn là người quan sát đứng ở bên ngoài, thì cái họ thấy là người đó dịchchuyển tức thời từ A đến B theo đúng phong cách trong phim Star Trek. ...