sabato 5 febbraio 2011

Il mantello dell'invisibilità di Harry Potter diventa realtà

I fan di Harry Potter sicuramente sanno che il maghetto di Hogwarts possiede un mantello dell'invisibilità: esso rende invisibile chiunque sia nascosto da esso. Il mantello di Harry, come si apprende in "Harry Potter e i Doni della Morte", è un mantello che dura in eterno, contrariamente agli altri, seppur altrettanto rari, mantelli dell'invisibilità. 
Il mantello dell'invisibilità di cui vogliamo parlare ora è invece corruttibile, per cui va custodito con estrema cura, ma la cosa più importante è che esso davvero esiste. Certo, non ha la forma nè le sembianze di un mantello, ma concettualmente produce lo stesso effetto: nasconde alla nostra visione gli oggetti posti dietro di esso; o meglio, li rende veramente invisibili, nel senso che rende visibile ciò che si trova dietro l'oggetto in questione ma non l'oggetto stesso!
Il "mantello" di cui si parla è in realtà un cristallo protagonista di un esperimento allestito da un team di scienziati dell'Università di Birmingham, capitanato dal dott. Shuang Zhang, che riesce a nascondere all'occhio umano oggetti dalle dimensioni ben inferiori a quelle di una persona, dell'ordine di pochi millimetri o centrimetri, ma si tratta del primo caso di oggetti macroscopici resi invisibili. Alcuni anni fa infatti si era riusciti nell'impresa di rendere invisibili oggetti microscopici e con tecniche di fisica tutt'altro che semplici. 
Questa volta invece gli scienziati sono riusciti nell'intento sfruttando le naturali e particolari capacità dei cristalli di un minerale chiamato calcite, capace di provocare un fenomeno chiamato birifrangenza: in parole semplici, un raggio di luce passante attraverso la calcite viene rifratto secondo due raggi tra loro perpendicolari. Tale fenomeno può essere facilmente osservato prendendo un cristallo di calcite per osservare qualche oggetto: esso apparirà sdoppiato. 
In particolare, il "mantello dell'invisibilità" di Zhang è costituito da due prismi di calcite uniti insieme specularmente per formare una sorta di piramide, alla cui base c'è un incavo delimitato da una lamina d'oro, che conferisce all'oggetto la capacità di riflettere la luce. In parole povere il "mantello" si comporta complessivamente come una struttura che devia i raggi tutt'intorno all'oggetto stesso, così da restituire all'occhio l'immagine di ciò che circonda l'oggetto ma non dell'oggetto stesso.
L'incavo alla base dei prismi è la frazione di spazio utile ad ospitare l'oggetto da occultare, per il momento di pochi centimetri di lunghezza, come una spilla o una graffetta, ma gli scienziati contano di poter estendere l'impiego di questi prismi anche ad oggetti di dimensioni maggiori. Al di là del desiderio futile di ognuno di noi di potersi rendere invisibile in occasioni in cui si preferirebbe non essere visti ^__^, potremmo pensare al successo che riscuoterebbe una scoperta del genere nello svolgimento di operazioni militari di un certo rilievo. Ci sono tuttavia tanti ostacoli da superare: nonostante i prismi possano nascondere un oggetto, non sono di per sè invisibili, per cui è importante fare in modo che essi diventino meno visibili; inoltre è necessario procurarsi cristalli di calcite di dimensioni ben più grandi, se si vuole nascondere un oggetto macroscopico di dimensioni maggiori a quelle di una graffetta, ma sicuramente non è facile trovarne tanti in natura.
Ma mentre i brillanti ricercatori continuano a pensare a possibili soluzioni, godiamoci un video in cui ci spiegano questo ammirevole fenomeno:
Chen, X., Luo, Y., Zhang, J., Jiang, K., Pendry, J., & Zhang, S. (2011). Macroscopic invisibility cloaking of visible light Nature Communications, 2 DOI: 10.1038/ncomms1176
ResearchBlogging.org

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