Co may tang hinh cua giao su John Pendry

Chi sau mot thap nien nua, chuyen nay se thanh hien thuc

Nam 2018, chung ta dang o Truong cao dang De quoc tai London, bao chi the gioi sap chung kien mot su kien dau tien tren hanh tinh. Choc nua day, giao su John Pendry se trinh bay phat minh moi nhat cua minh.

Cai vat day hap dan do dang nam tren buc go, che bang mot tam vai trang. Tat ca nhung gi nguoi ta co the mo ta ve no bay gio la... hinh nhu mot qua cau, duong kinh khoang 2m.

Cuoi cung, giao su John Pendry cung xuat hien. Ong cham cham tien den gan “no”... va bat ngo keo tam vai che, de lo mot “co may” truoc mat cac nha bao. Tat ca deu sung so, kinh ngac. Cho duoc che day truoc do la... khong co gi ca! Tieng vo tay vang ren ca phong. Giao su trinh trong tuyen bo: Day la “co may tang hinh” dau tien tren the gioi! Ong go go vao cho co ve la khong khi. No keu len “toc toc”... chung to co cai gi o do, that su. “Cai ma cac ban khong nhin thay la mot qua cau rong, du to de chua mot nguoi. Chui vao trong do y se tro thanh vo hinh”. Ca phong im lang sung so. Roi may anh chop len lia lia, nhung cau hoi toi tap duoc dat ra.

Di nhien cuoc trinh dien chua xay ra. Nhung do chi con la van de thoi gian. Boi vi tren ly thuyet, Pendry da biet phai lam gi: chi can tao ra mot qua cau hoan toan “vo cam” voi anh sang.

Ly thuyet quang hoc cua Pendry

Vi sao chung ta huu hinh? Di nhien la do anh sang. Mat troi hay mot ngon den phat ra anh sang (1). Tia sang di theo duong thang neu gap vat can (nhu qua banh doi nguoc khi cham buc tuong) no phat tan theo moi huong (2). Khi anh sang den mat mot quan sat vien (3), ban moi tro nen huu hinh. Mat khac doi voi quan sat vien, ban da chan tia sang phat ra phia sau lung minh (trong thi du nay la cay thong) (4).

Vi chung ta “huu hinh” khi lam vat can anh sang, nen chi can khong phan xa la ban co the hoan toan vo hinh. Tu do, giao su Pendry da hinh dung ra mot qua cau, tren do anh sang luot di, giong nhu nuoc song chay quanh mot cuc da.

Anh sang phat ra tu mat troi di vong quanh qua cau (1). Anh sang xuat phat tu cay thong cung phai di vong quanh, roi den mat cua quan sat vien (2). The la anh ta chang nhin thay ban, ke dang dung ben trong qua cau! Boi vi mat cua chung ta khong the phan tich mot duong cong cua anh sang. Voi quan sat vien, anh sang chi di theo duong thang, giong nhu qua mot vung chan khong, ngay cho dat qua cau.

Phan bien: nhung anh sang khong the be cong nhu day chi duoc!

John Pendry giai thich: Co mot thi du rat ro rang cho thay anh sang bi be cong. Do la anh ao.

Chung ta di xe vao mot ngay nong buc. Tren duong, tu xa nguoi ta nhin thay mot cay thong phan chieu trong mot vung nuoc. Nhung khi den noi, nuoc va cay deu bien mat. Ly do la no chang bao gio hien huu... Do la anh ao. Duong nhu co mot mat kinh dat duoi chan cay thong de phan xa hinh anh cua no va bau troi xanh phia tren, tao ra ao giac nhu co mot vung nuoc.

Vi sao co hien tuong do? Vi anh sang da bi be cong. Loai ao anh nay xay ra khi troi nong buc, nhiet do mat duong nhua bi mat troi dun nong vi the khong khi bi phan ra lam nhieu lop nhiet do, cang gan mat dat cang nong hon. Truoc khi dap xuong mat duong tia sang phai di qua tat ca cac lop khong khi nay. Moi khi di qua mot lop khong khi, no bi mot lan khuc xa, anh sang bi be cong dan khi di tu lop khong khi nay sang lop khac. Nhiet do khong khi cang cao, do be cong cang lon.

Sau mot so lan khuc xa, anh sang bi be cong den muc gan nhu song song voi lop cuoi cung. The nhung tu mot goc den nao do tren lop khong khi, tia sang lai di len (giong nhu mot hon da nhay lia thia tren mat nuoc), cung hien tuong nhu luc den, nhung theo chieu nguoc lai. Luc anh sang den mat cua quan sat vien, no da di mot duong vong cung. Nhung mat cua chung ta chi nhin thay anh sang di theo duong thang. Duong thang nay dan xuong... dat! The la hinh anh cay thong nguoc dau hinh thanh tren duong nhua.

Co may cua Pendry

O giua la mot cai hoc cho phep chua mot vat, se tro thanh vo hinh. Vai tro cua qua cau la be cong tia sang de khi tro ra no hoan toan cung phuong voi luc den. Giong nhu anh ao, tia sang se bi be cong nhieu lan, ngoai tru lan cuoi cung. Do do phai kiem soat do cong mot cach hoan hao.

Trong truong hop anh ao, moi khi tia sang di tu lop khong khi nay sang lop khac, no bi be cong tuy theo nhiet do moi truong. Nhu vay chung ta co the tuong tuong qua cau giong nhu mot khoi gom nhieu vong tron dong tam. Trong moi lop, nhiet do duoc chon sao cho tia sang bi be cong mot cach chinh xac, viec kiem soat nhiet do trong cac lop se cuc ky phuc tap.

Co mot giai phap khac la dung chat lieu meta-metamaterial, duoc phat minh cach day tren 10 nam, co the be cong tia sang. Bang cach nao? Khi tia sang di qua, o cap phan tu, trong chat lieu nay xuat hien cac hat dien tich. Anh sang se bi cac hat dien tich chan duong di, giong nhu nhung hat nam cham, co luc day ra co luc hut vao. Huong di cua tia sang vi the se bi thay doi. Cuoi cung, moi tia sang se tro lai huong di ban dau nhu... chua tung gap vat can nao ca. Nhu vay, qua cau khong hien dien no tro nen vo hinh.

TRUNG LE (Theo Science & Vie Junior)