بدون طاقية إخفاء.. الأشياء غير مرئية بفضل الفيزياء

كتب -اسماعيل الخولى

وصل الإنسان أخيرا إلى زمن باتت فيه طاقية الإخفاء مألوفة بفضل التكنولوجيا الحالية التي تسمح بجعل الأشياء غير مرئية دون أي سحر، وفقط  بفضل معرفة قوانين الفيزياء.

وتجدر الإشارة إلى أن الحديث عن المواد غير المرئية القائمة على أساس علمي، ظهر في زمن الاتحاد السوفيتي، فعلى سبيل المثال جرى الحديث في عام 1936عن طائرة مصنوعة من الألياف الزجاجية المغطاة بما يسمى بالملغمة(محاليل المعادن المختلفة في الزئبق). ولكن لم يبق أي شيء يدل على أن هذه الطائرة كانت موجودة بالفعل.

طبعا نحن عادة نرى الأشياء التي تعكس الضوء وهي تبعثره عبر زوايا مختلفة، اعتمادا على اللون، والمواد، والموقع بالنسبة لمصدر الضوء. وتقوم شبكية العين بالتقاط الانعكاسات وتنقلها على شكل وضمات عبر العصب البصري إلى الدماغ حيث تجري عملية تكوين الصورة. بالتالي يمكن القول إننا لا نشاهد الضوء المنعكس من المادة أو الكائن إذا لم يصل إلى شبيكة العين وهو ما يجعل هذا الشيء خفيا على العين رغم وجوده. ولكن كيف يمكن تحقيق مثل هذه التكنولوجيا في الممارسة العملية؟

حتى يومنا هذا تمكن العلماء من تصميم 3 طرق. على سبيل المثال، إجبار الضوء على تجنب الكائن وعدم الاصطدام معه. ولتحقيق ذلك يجب أن تتغطى الأشياء بمادة ذات بنية متميزة على شكل شبكة تكون مقاييس مكونات بنيتها أصغر من الطول المحدد لموجة الضوء. وتسمى هذه المادة “ميتا اتوم”(meta atom) والضوء يتجنبها تماما كما يتجنب الإنسان الحفرة على الطريق. وتم تحقيق هذه الفكرة من قبل علماء فيزياء أمريكيين في عام 2015، عندما قام هؤلاء بتكوين مادة من السيليكون تبلغ سماكتها 80 نانو متر فقط. وبمساعدتها بات من الممكن إخفاء جسيمات صغيرة من الخلايا الحية ولم يتمكن الباحث من مشاهدتها بواسطة المجهر.

ويقول اليكسي باشارين العامل في مختبر المواد الفائقة التوصل بجامعة الدراسات التكنولوجية الروسية:”هناك طريقة أخرى تكمن في جعل الضوء يمر عبر المادة بدون أن ينحرف أو يتشوه. فيالفيزياء تستخدم قيمة تسمى ثابت (معامل) النفاذية – وهي تدل على تناسب تيار الإشعاع المار عبر المادة مع التيار الساقط على سطح المادة المذكورة. على سبيل المثال يمر الضوء عبر الفراغ  دون عوائق، لذلك يساوي ثابت نفاذيته 1.

أما المعدن فهو يعكس كل  الموجات الكهرومغناطيسية التي تقع عليه. ويمكن الاستنتاج أنه ولجعل المادة غير مرئية يجب أن يمر الضوء عبرها بالكامل بدون أن ينكسر أو يتبعثر كما هو الحال لدى عبوره الفراغ”.

ولتحقيق ذلك، ابتدع الباحثون فكرة الجمع بين مادتين بشكل يجعل الموجات التي تنعكس عن أحدها تطفئ الموجات المنعكسة عن الأخرى وبالتالي تقوم بتمرير هذه الموجات بدون بعثرة – هذا الوضع ( الحالة) يسمى ” انابول(Anapol) والفضل يعود بالدرجة الأولى إلى الهدنسة المعمارية للمادة المركبة وليس لخصائص العناصر المركبة لها – هذه المواد المركبة تسمى ” ميتا ماتريال”.

الطريقة الثالثة تستند إلى قدرة المواد على امتصاص كل الضوء بدون عكس أي شيء منه. ولكن هذه الطريقة لا تزال تحتاج للكثير من البحث والدراسة.