Kappe av usynlighet - Cloak of invisibility

Kappe av usynlighet
Illustrasjon til Richard Wagners "Das Rheingold" .jpg
Alberich tar på seg Tarnkappen og forsvinner; illustrasjon av Arthur Rackham til Richard Wagner 's Das Rheingold
Plotelement fra folkeeventyr og eventyr
Første opptreden Ancient
Sjanger Folklore og eventyr
Informasjon i historien
Type Magisk kappe
Funksjon Gjør brukeren usynlig

En kappe av usynlighet er et fiktivt tema. I folklore, mytologi og eventyr vises en kappe av usynlighet enten som en magisk gjenstand som brukes av like karakterer eller som en gjenstand som en helt bærer for å oppfylle et oppdrag. Det er et vanlig tema i walisisk og germansk folklore, og kan stamme fra hetten av usynlighet sett i gamle greske myter. Motivet faller inn under "D1361.12 magisk kappe av usynlighet" i Stith Thompson motivindeksskjema .

I skjønnlitteratur

Kapper av usynlighet er magiske gjenstander som finnes i folklore og eventyr . Slike kapper er vanlige i walisisk mytologi ; en "usynlig mantel" beskrives i historien Culhwch og Olwen (ca. 1100) som en av kong Arthurs mest verdsatte eiendeler. Mantelen er beskrevet igjen, og mer detaljert, i Breuddwyd Rhonabwy , og er senere oppført som en av de tretten skatter på øya Storbritannia . En lignende mantel dukker opp i den andre grenen av Mabinogi , der den brukes av Caswallawn til å myrde de syv forvalterne som ble etterlatt av Bran den salige og ta tronen.

I det engelske eventyret Jack the Giant Killer blir helten belønnet med flere magiske gaver av en gigant han har spart, blant dem et usynlig lag. Iona og Peter Opie observerer i The Classic Fairy Tales (1974) at Jacks pels kan ha blitt lånt fra Tale of Tom Thumb eller fra norrøn mytologi, men de trekker også sammenligninger med de keltiske historiene om Mabinogion .

Motstykket i Japan er kakuremino (隠 れ 蓑) , en magisk " halmkappe " eller "regnfrakk" av usynlighet. I folkeeventyret til "Peach Boy" Momotarō , er en av skattene helten samler fra ogres en kappe av usynlighet, parallelt med historien om Jack kjempemorderen.

Tarnkappe

Selv om hendelser i eventyr er sjeldne, vises usynlighetskappen i den tyske fortellingen De tolv dansende prinsessene (KHM 133) og i The King of the Golden Mountain (KHM 92) i Grimms eventyr . Kappen i tyske eventyr kan være sporbar til tarnkappe ( "kappe av hemmeligholdelse"), slik som den som helten Sîfrit (Siegfried) kjøper fra dvergen Alberich i mellomhøytysk episke Nibelungenlied . The Grimms tydeliggjør at Sîfrits kappe er en kappe som ikke bare dekker hodet, men omslutter kroppen, selv om tarnkappe i senere tider ble sett på som en hette av usynlighet . Den tarnkappe (eller tarnkeppelin ) er også eid av dvergen kongen som er tittelrollen i Laurin . I forskjellige passasjer eller variantmanuskripter av disse verkene blir tarnkappen også referert til som tarnhût (mod. Ger. Haut "hud") eller hehlkappe (mod. Ger. Hehlen "å skjule").

Moderne tilpasninger

I det originale eposet Nibelungenlied gir heltens kappe ham ikke bare usynlighet , men øker også styrken hans for å vinne den islandske dronningen Brünhild . I Richard Wagners operasyklus Der Ring des Nibelungen blir kappen en magisk hjelm kalt Tarnhelm , som også gir evnen til å transformere på brukeren. Da Fritz Lang tilpasset Nibelungenlied for filmskjermen i filmen Die Nibelungen fra 1924 , bruker Siegfried et slør eller et nett av usynliggjøring fra dvergen Alberich . En annen film fra samme år å bruke en usynlighetskappen var Raoul Walsh 's The Thief of Bagdad , der kappen spiller en sentral rolle. Edgar Rice Burroughs bruker ideen om en usynlig kappe i romanen A Fighting Man of Mars fra 1931 . Filmen Erik vikingen skildrer humoristisk tittelfiguren ved å bruke en kappe av usynlighet, som han ikke skjønner at den tilsynelatende bare fungerer på eldre menn. I Ringenes Herre ble Frodo og de andre medlemmene av Fellowship of the Ring gitt kapper av alvene, og Samwise spurte: "Er dette magiske kapper?" Kappen gitt til Frodo kamuflerte ham slik at fienden ikke kunne se "noe mer enn en steinblokk der Hobbittene var."

Kamufleringskapper danner et sentralt plottelement i Samuel R. Delany 's roman Dhalgren fra 1975 .

Kapper av usynlighet finnes også i Harry Potter -serien med romaner av JK Rowling . Harry Potter bruker en kappe av usynlighet, som ble gitt videre til faren for å snike seg inn i forbudte områder på skolen og forbli usynlig. Det blir senere avslørt at denne spesifikke kappen en gang var eid av Death selv, noe som gjorde den til en av Deathly Hallows .

I The Secret History av Donna Tartt (1992) sier karakteren Richard: "Jeg ble ekspert på å gjøre meg usynlig" ... "Søndag ettermiddag, min kappe av usynlighet rundt skuldrene mine, jeg ville sitte på sykestuen i noen ganger seks timer om gangen ... "

I vitenskap

Hovedartikkel: Cloaking device

19. oktober 2006 ble en kappe laget som rutes mikrobølger av en bestemt frekvens rundt en kobbersylinder på en måte som gjorde dem fremstå nesten som om det var noe der. Kappen var laget av metamaterialer . Det kastet en liten skygge, som designerne håper å fikse.

Enheten tilslører et definert todimensjonalt område og bare ved en bestemt mikrobølge -frekvens. Det arbeides med å oppnå lignende resultater med synlig lys. Andre typer usynlighetskappe er også mulige, inkludert de som skjuler hendelser i stedet for objekter.

Imidlertid ser det ut til å ha liten sannsynlighet for å kappe et objekt i menneskelig størrelse ved synlige bølgelengder. Det ser faktisk ut til å være et grunnleggende problem med disse enhetene som "usynlighetskapper":

Det er ennå ikke klart at du kommer til å få usynligheten som alle tenker på med Star Trek -kappeanordning eller Harry Potter -kappen. For å få et objekt til å forsvinne bokstavelig talt for en persons øyne, må en kappe samtidig samhandle med alle bølgelengder eller farger som utgjør lys.

På den annen side tror en gruppe forskere knyttet til Berkeley Lab og University of California, Berkeley at tilsløring ved optiske frekvenser faktisk er mulig. Videre fremstår det innen rekkevidde. Løsningen på hindringene som skjuler problemer, er dielektrikum. Disse ikke -ledende materialene ( dielektrikum ) brukes til en teppekappe, som fungerer som en optisk kappeinnretning. Ifølge hovedetterforsker:

Vi har kommet med en ny løsning på problemet med usynlighet basert på bruk av dielektriske (ikke -ledende) materialer. Vår optiske kappe antyder ikke bare at ekte usynlighetsmaterialer er innen rekkevidde, det representerer også et stort skritt mot transformasjonsoptikk, og åpner døren for å manipulere lys etter ønske for å lage kraftige nye mikroskoper og raskere datamaskiner.

Videre ble det i begynnelsen av 2011 kunngjort et nytt tildekningssystem som er effektivt i synlig lys og skjuler makroskopiske objekter, dvs. objekter som kan sees med det menneskelige øyet. Kappen er konstruert av vanlig og lett tilgjengelig kalsitt . Krystallet består av to stykker konfigurert i henhold til spesifikke parametere. Kalsitten er i stand til å bryte lyset rundt et fast objekt plassert mellom krystallene. Systemet benytter kalsittets naturlige dobbeltbrytning . Utenfor systemet er objektet ikke synlig "for minst 3 størrelsesordener større enn lysets bølgelengde i alle tre dimensjoner." Kalsitten løser begrensningene ved å prøve å kappe med metalliske inneslutninger - denne metoden krever ikke en nanofabrikasjonsprosess slik det har blitt nødvendig med de andre kappemetodene. Nanofabrikasjonsprosessen er tidkrevende og begrenser størrelsen på det tildekkede området til et mikroskopisk område. Systemet fungerer best under grønt lys. I tillegg ser det ut til at forskerne er optimistiske med tanke på en praktisk tildekningsenhet i fremtiden:

Oppsummert har vi demonstrert den første makroskopiske kappen som opererer ved synlige frekvenser, som forvandler et deformert speil til et flatt fra alle synsvinkler. Kappen er i stand til å skjule tredimensjonale objekter tre til fire størrelsesordener større enn optiske bølgelengder, og derfor tilfredsstiller den en lekmanns definisjon av en usynlig kappe: nemlig kappeeffekten kan observeres direkte uten hjelp av mikroskoper. Fordi arbeidet vårt løser flere hovedproblemer som vanligvis er forbundet med tilsløring : størrelse, båndbredde, tap og bildeforvrengning, baner det vei for fremtidige praktiske tilslagsutstyr

En annen design krever at små metallnåler monteres i en hårbørsteformet kjegle i vinkler og lengder som tvinger lys til å passere rundt kappen. Dette ville få alt inne i kjeglen til å forsvinne fordi lyset ikke lenger ville reflektere det. "Det ser ganske ut som fiksjon, jeg skjønner, men det er helt i samsvar med fysikklovene," sa hovedforsker Vladimir Shalaev , professor i elektro- og datateknikk ved Purdue. "Ideelt sett, hvis vi gjør det virkelige ville det fungere akkurat som Harry Potter 's usynlighet kappen," sa han. "Det kommer ikke til å bli tungt fordi det kommer til å være veldig lite metall i det."

Videre, 30. april 2009, utviklet to forskerteam en kappe som gjorde gjenstander usynlige for nær-infrarødt lys. I motsetning til forgjengerne brukte denne teknologien ikke metaller, noe som forbedrer tilsløring siden metaller fører til at noe lys går tapt. Forskere nevnte at siden tilnærmingen kan skaleres ytterligere i størrelse, var det et stort skritt mot en kappe som ville fungere for synlig lys.

Problemer med brytning og ugjennomsiktighet

De overskriftene hevder at laboratorieresultater med metamaterialer er demonstrasjoner av prototype usynlighetskapper i konflikt med to fakta som følge av grunnleggende egenskaper ved den underliggende metamaterialteknologien :

  • Disse materialene er av natur sterkt spredende , og derfor vil lys som passerer rundt et "tildekket" objekt bli sterkt brytet ( prismer er ikke usynlige).
  • For tiden absorberes lys som passerer gjennom disse materialene, noe som gjør skjoldet delvis ugjennomsiktig.
  • Perfekt tildekking av materialer kan være problematisk når man tar hensyn til årsakssammenheng .

Akustisk tilsløring

Selv om perfekt tilsløring basert på usynlig maling er umulig hvis detektorer (for eksempel mikrofoner) og kilder (for eksempel høyttalere) plasseres rundt et volum, og hvis en bestemt formel brukes til å beregne signalene som skal mates til kildene, er perfekt tilsløring mulig . En slik perfekt tilsløring krever at informasjonen kan flyte gjennom volumet raskt nok og beregningene kan utføres raskt nok slik at nødvendig informasjon kan komme til kildene på den andre siden av volumet raskt nok. Som et resultat er perfekt tilsløring for lys fortsatt sannsynligvis i det minste veldig vanskelig, om ikke umulig. For lydbølger er imidlertid en slik perfekt tildekking i prinsippet mulig; et objekt kan derfor bli usynlig for eksempel sonar.

I følge Fermats prinsipp følger lyset banen til den korteste optiske banen, det vil si banen som integralen i brytningsindeksfunksjonen er minimal over. Derfor bestemmer brytningsindeksen til et optisk medium hvordan lys forplanter seg i det. Følgelig kan lysstråler bøyes rundt og bringes til å forplante seg i lukkede sløyfer ved et passende valg av brytningsindeksprofil for et optisk medium.

Se også

Referanser

Bibliografi

Videre lesning

Eksterne linker