چگونه ابزارهای جنگی نامرئی بسازیم؟

"آلبرت اینشتین”پس از اینکه از نظریه ی نسبیت، تمام تمرکز، دقت و وقت خودرا به ی; نظریه  دیگر به نام "نظریه میدان واحد” معطوف کرد و با این نظریه درصدد بود تا ثابت کند که الکتریسیته، مغناطیس و گرانش، سه حوزه  تفکیک ناپذیرند که البته عمر وی کفاف اتمام این نظریه را نداد.

"اینشتین”زمانیکهدر حال تکمیل نظریهخود بود متوجه می‌شود که علاوه بر الکتریسیته ، مغناطیس و گرانش، سه شاخه دیگر یعنی نور، فضا و زمان هم به عنوان پارامترهای وابسته افزوده می‌شود.

۱-نور: نوروقتی شکسته می‌شود دیگر قادر نیستیم ماده را ببینیم.

۲-فضا و زمان: براساس این دو، ماده می‌تواند از شکاف های ایجاد شده در فضا عبور کرده و به بعدهای دیگری پای بگذارد.

برای درک موضوع این نظیه می‌توان گفت اگر الکتریسیته را تغیر دهیم، گرانش هم تغییر خواهد کرد و بدین صورت می‌توان گرانش را کنترل و حتی یک ضد گرانش (antigravity) ایجاد کرد و با این ضد گرانش بسیاری از تجهیزات معکوس عمل کرده و کار نمی کنند.

بر پایه این نظریه آزمایش‌های متفاوتی در سرتاسر جهان برای نامرئی سازی تجهیزات صورت گرفته است.

از سوی دیگر بسیاری از دانشمندان بر روی ساختار نور مطالعه کردند و با توجه به نظریات مبتنی بر فوتونی یا موجی بودن نور راه‌های مختلفی را پیشنهاد داده‌اند.

در گذشته گروههایی از فیزیکدانان کوشیده بودند با روش موسوم به «روش آفتاب پرست» به استتار اشیا و اجسام دست یابند.

محققان دانشگاه توکیو نیز بر روی نوعی پارچه تحقیق می کنند که بر همین مبنا عمل استتار را انجام می دهد؛ در داخل این پارچه دانه هایی نظیر رشته تسبیح کار گذارده شده که می تواند صحنه ای را که برروی آن تابانده می شود منعکس سازد و جسمی را که این پارچه بر آن پوشانده شده نظیر بدن آفتاب پرست به رنگ محیط درآورده و به این ترتیب آن را نامریی سازد.

گروهی از دانشمندان شیوه ای را پیشنهاد کرده اند که با استفاده از آن می توان با فناوریهای موجود، اجسام را تا حد زیادی غیر قابل رویت ساخت .

به اعتقاد فیزیکدان این روش کاربردهای متعددی در فناوری های نظامی مربوط به مخفی کردن و استتار اجسام خواهد داشت .

با انجام محاسباتی نشان داده اند اجسام کروی یا استوانه ای که با این قبیل سپرها پوشیده شوند، عملا نور بسیار کمی از خود بازمی تابند. در عمل زمانی که این اجسام در معرض نور مریی قرار داده می شوند، نوری که از آنها به چشم می رسد آنقدر اندک است که عملا دیده نمی شوند.

یک محدودیت این فناوری آن است که هر سپر مخصوص تنها برای یک طول موج خاص کار می کند و به عنوان مثال جسمی که در زیر نور قرمز غیرقابل رویت شده اگر تحت پرتوهای به رنگ سبز یا آبی قرار گیرد قابل مشاهده خواهد بود. نکته دیگر آنکه سپر نامریی کننده زمانی عمل می کند که طول موج با تابیده شده نزدیک ابعاد خود جسم باشد. به این ترتیب در مورد نور مریی، از این سپر تنها برای مخفی کردن اجسام میکروسکوپی می توان استفاده به عمل آورد. اجسام بزرگتر تنها هنگامی از دید پنهان می شوند که پرتوهای با طول موج بلندتر به آنها تابیده شود. بنابراین با این فناوری نمی توان افراد یا خودروها را نامریی کرد.

پس از آن گروهی از دانشمندان انگلیسی موفق به ابداع صفحه های قابل انعطافی شدند که می توان آن را

"ردای نامرئی کننده” نامید.

این ماده جدید با نام "متا فلکس” از ساختاری میکروسکوپی تشکیل شده که با به وجود آوردن لایه ای از متامواد می تواند جریان نور را در سطحیبنیادین کنترل کرده و هدایت کند؛ متامواد می توانند قدرتی بی نظیر را در کنترل و تغییر رفتارهای نور در اختیار انسان قرار دهند.

قدرت دستکاری و تغییر دادن رفتار نور همان توانایی است که به متامواد توانایی ایجاد تصور نامرئی بودن را خواهد داد، مفهومی که در حال حاضر برایاستفاده در بسیاری از زمینه ها از جمله استتار صوتی ساختارهایی از قبیل کشتی ها، زیر دریایی ها و هواپیماها مطرح است.

 دانشمندان بر این باورند دستیابی به ویژگی نامرئی شدن در نور مرئی چالشی بسیار بزرگ است زیرا برای رسیدن به چنین هدفی باید ابعاد متامواد بسیارکوچک باشد. قوانین نور بر این اساس استوارند که امواج نوری را تنها می توان با ساختارهایی هم اندازه طول موج امواج نوری تغییر داد، از سویی دیگربا وجود اینکه در گذشته متامواد قابل انعطاف ساخته شده اند طول موج بلند آنها از تاثیر نامرئی کننده مواد می کاهد.

در گامی دیگر رو به جلو، دانشمندان دانشگاه تگزاس با پیشرفتی دیگر در زمینه تکمیل پوششهای نامرئی کننده توانستند جرمی بزرگ را به صورت سه بعدی نامرئی کنند.

آنها با ایجاد پوششی نامرئی کننده که می تواند جرمی بزرگ و سه بعدی را نامرئی سازد، قدمی بزرگ در زمینه استفاده از مواد منحرف کننده نور به جلو برداشتند.

اما به گفته دانشمندان این آزمایش اثباتی مهم بر توانایی نامرئی سازی متامواد پلاسمونی خواهد بود. متامواد پلاسمونی ترکیبی از فلز و نارساناهای ترکیبی هستند که از ساختارهای نانویی ساخته شده اند که بسیار ریزتر از طول موج نوری هستند که با آنها برخورد می کند. در نتیجه زمانی که فوتونهای نوری با این مواد برخورد می کنند جریانی به وجود می آورند که منجر به پراکنده شدن نور می شود.

به گفته محققان زمانی که میدانهای نوری پراکنده شده از سوی پوشش نامرئی کننده، و خود جرم با یکدیگر واکنش می دهند، یکدیگر را خنثی ساخته و نتیجه کلی آن نامرئی شدن تمامی زوایای جسم در دید بیننده خواهد بود. به این صورت هر جسمی را با هر شکلی که داشته باشد می توان نامرئی کرد.

این فرایند نامرئی سازی در فرکانس ماکروویو ۳٫۱ گیگاهرتز بهترین نتیجه را در پی دارد. پیشرفت بزرگ در این سیستم جدید توانایی در نامرئی کردن جسمی بزرگ و سه بعدی بود.

می توان این ابداع جدید را برای استفاده در نور مرئی نیز ارتقا داد که در این صورت اجسام نامرئی شده در این نور بسیار ریز خواهند شد. با این همه نامرئی کردن اجسام در نور ماکروویو خود از کارایی های ویژه و حیاتی برخوردار است که از مهمترین آن می توان به استتار تجهیزات نظامی از قبیل هواپیماها از دید رادارها اشاره کرد.

بسیاری از دانشمندان در صدد هستند تا یافته‌های خود را بر ری تجهیزات نظامی  از جمله تانک‌ها به کار بگیرند.

 براین اساس، دانشمندان انگلیسی مدت‌ها پیش در حال تکمیل فناوری نظامی پیشرفته‌ای به نام استتار الکترونیکی بودند که با استفاده از آن می‌توان نوعی جوهر الکترونیکی تولید کرد که در نامرئی کردن اجسام کاربرد دارد.

در این فناوری از حسگرهای بسیار پیچیده‌ای روی بدنه تانک استفاده شده است که با تشخیص فضای پیرامون، تصاویر محیط اطراف را طوری روی بدنه تانک نمایش می‌دهند که جسم با محیط اطراف خود ترکیب و غیرقابل تشخیص شود.

 روش استتار الکترونیکی مشابه اختاپوس‌ها که از تولید جوهر برای پنهان کردن خود در محیط‌های پرخطر استفاده می‌کنند و جسم را به شکلی با محیط اطراف ترکیب می‌کند که امکان تشخیص آن بسیار دشوار خواهد شد.