Плащ невидимости - Cloak of invisibility

Плащ невидимости
Иллюстрация к роману Рихарда Вагнера «Рейнгольд» .jpg
Альберих надевает Tarnkappe и исчезает; иллюстрация Артур Рэкхэм к Рихард Вагнер с Das Rheingold
Элемент графика из Народные предания и сказки
Первое появлениеДревний
ЖанрФольклор и сказки
Внутренняя информация
ТипВолшебная накидка
ФункцияДелает владельца невидимым

А плащ невидимости это вымышленная тема. В фольклоре, мифологии и сказках плащ-невидимка появляется либо как магический предмет, используемый двуличными персонажами, либо как предмет, который носит герой для выполнения квеста. Это обычная тема в валлийском и германском фольклоре и может возникнуть в шапка невидимости замечено в древнегреческих мифах. Мотив подпадает под "магический плащ-невидимку D1361.12" в Стит Томпсон схема индекса мотива.

В художественной литературе

Плащи невидимости - это волшебные предметы, встречающиеся в фольклоре и сказки. Такие плащи распространены в Валлийская мифология; "Мантия невидимости" описана в сказке Калхуч и Олвен (ок. 1100 г.) как один из король Артур самое ценное имущество.[1] Мантия описана снова, и более подробно,[1] в Бреддвид Ронабви, и позже указан как один из Тринадцать сокровищ острова Британия. Подобная мантия появляется в Вторая ветвь Мабиноги, в котором он используется Caswallawn убить семерых стюардов, оставленных Бран Благословенный и узурпируют трон.[1][2]

В английской сказке Джек Убийца Гигантов, герой награждается несколькими магическими дарами от великана, которого он пощадил, в том числе и пальто-невидимкой. Иона и Питер Опи наблюдать в Классические сказки (1974), что пальто Джека могло быть позаимствовано у Сказка о пальце Тома или из скандинавской мифологии, но они также проводят сравнения с кельтскими рассказами Мабиногион.[3]

Аналог в Японии - какуремино (隠 れ 蓑), волшебная «соломенная накидка» или «плащ-невидимка». В сказке «Персиковый мальчик» Momotarō, одно из сокровищ, которые герой собирает у огров, - это плащ-невидимка, параллельный истории Джека-истребителя великанов.[4]

Tarnkappe

Хотя в сказках встречаются редко,[5] плащ-невидимка появляется в немецкой сказке Двенадцать танцующих принцесс (KHM 133) и в Король Золотой Горы (KHM 92) в Сказки Гримма.[6] Плащ в немецких сказках может быть прослежен до Tarnkappe («плащ сокрытия»),[5] например, тот, что герой Sîfrit (Зигфрид) приобретает у карлика Альберих в Средневерхненемецкий эпос Nibelungenlied.[7] Гриммы поясняют, что Сифрит каппе это мыс который покрывает не только голову, но и тело, хотя в более поздние времена Tarnkappe стал рассматриваться как шапка невидимости. В Tarnkappe (или Tarnkeppelin[8]) также принадлежит королю гномов, который является главным персонажем в Лаурин. В разных отрывках или вариантных рукописях этих произведений Tarnkappe также называется tarnht (мод. Гер. Haut "кожа")[7][9] или Hehlkappe (мод. Гер. Хелен "прятаться").[10][11]

Современные приспособления

В оригинальном эпосе Nibelungenlied, плащ героя не только дает ему невидимость, но также увеличивает свою силу, чтобы победить исландскую королеву Брюнхильд. В Рихард Вагнер оперный цикл Кольцо Нибелунгов, плащ становится волшебным шлемом, называемым Tarnhelm, который также придает способность трансформироваться своему владельцу. Когда Фриц Ланг адаптировался Nibelungenlied для экрана в его фильме 1924 года Die Nibelungen, Зигфрид использует вуаль или сеть невидимости, полученную от дварфа. Альберих. Другой фильм того же года про использование мантии-невидимки был Рауль Уолш с Багдадский вор, в котором плащ играет центральную роль.Эдгар Райс Берроуз использует идею плаща-невидимки в своем романе 1931 года Боец Марса. Фильм Эрик Викинг Юмористически изображает главного героя в мантии-невидимке, которую он не осознает, очевидно, работает только на пожилых мужчинах. В Властелин колец, Фродо и другие члены Братства Кольца получили плащи от эльфов, и Сэмвайс спросил: «Это волшебные плащи?» Плащ, данный Фродо, закамуфлировал его, чтобы противник мог видеть «не более чем валун, на котором Хоббиты мы."

Маскирующие плащи составляют центральный элемент сюжета в Сэмюэл Р. Делани Роман 1975 года Дхалгрен.

Плащи невидимости также существуют в Гарри Поттер серия романов J.K. Роулинг.[12] Гарри Поттер использует мантию-невидимку, переданную ему отцом, чтобы проникать в запрещенные зоны своей школы и оставаться незамеченным. Позже выясняется, что этот особый плащ когда-то принадлежал самой Смерти, что делает его одним из Дары смерти.

Также встречается в популярной художественной литературе, Тайная история, от Донна Тартт, 1992. Персонаж, Ричард, говорит: «Я стал экспертом в том, чтобы делать себя невидимым» ... «В воскресенье днем, накидывая на плечи плащ невидимости, я сидел в лазарете иногда по шесть часов за раз ... .. ".

В науке

Основная статья: Маскирующее устройство

19 октября 2006 г. был изготовлен плащ, который направляет микроволны определенной частоты вокруг медь цилиндр таким образом, что они появлялись почти так, как будто там ничего не было. Плащ был сделан из метаматериалы. Он отбрасывал небольшую тень, которую дизайнеры надеются исправить.

Устройство скрывает определенную двумерную область и только на определенной микроволновой частоте. Работа над достижением аналогичных результатов при использовании видимого света продолжается.[13][14] Другие виды плащей-невидимок также возможны, в том числе маскирующие События а не объекты.

Однако маскировка объекта размером с человека в видимом диапазоне длин волн кажется маловероятной.[15] В действительности, похоже, существует фундаментальная проблема с этими устройствами как "плащами-невидимками":[16]

Пока не ясно, что вы получите невидимость, о которой все думают, с помощью Звездный путь маскировочное устройство или плащ Гарри Поттера. Чтобы объект буквально исчез на глазах человека, плащ должен одновременно взаимодействовать со всеми длинами волн или цветами, из которых состоит свет.

С другой стороны, группа исследователей, связанных с Лаборатория Беркли и Калифорнийский университет в Беркли считают, что маскировка на оптических частотах действительно возможна. Более того, кажется, что это вполне возможно. Их решение проблем, связанных с маскировкой, - это диэлектрики. Эти непроводящие материалы (диэлектрики ) используются для ковровой накидки, которая служит оптическим маскирующим устройством.[17][18] По словам ведущего исследователя:

Мы придумали новое решение проблемы невидимости, основанное на использовании диэлектрических (непроводящих) материалов. Наша оптическая маскировка не только предполагает, что материалы для истинной невидимости находятся в пределах досягаемости, но также представляет собой важный шаг на пути к трансформирующей оптике, открывая двери для произвольного манипулирования светом для создания новых мощных микроскопов и более быстрых компьютеров.

Кроме того, в начале 2011 года было объявлено о новой системе маскировки, которая эффективна в видимом свете и скрывает макроскопические объекты, то есть объекты, которые можно увидеть человеческим глазом. Плащ изготовлен из обычного и легко доступного кальцит. Кристалл состоит из двух частей, настроенных в соответствии с конкретными параметрами. Кальцит способен преломлять свет вокруг твердого объекта, расположенного между кристаллами. В системе используются естественные двулучепреломление кальцита. Снаружи системы объект не виден «как минимум на 3 порядка больше, чем длина волны света во всех трех измерениях ». Кальцит устраняет ограничения попытки маскировки металлическими включениями - этот метод не требует нанопроизводство процесс, как это стало необходимо с другими методами маскировки. Процесс нанопроизводства занимает много времени и ограничивает размер скрытой области микроскопической областью. Лучше всего система работает при зеленом свете. Вдобавок исследователи с оптимизмом смотрят на практическое устройство маскировки в будущем:[19][20]

Таким образом, мы продемонстрировали первую макроскопическую маскировку, работающую на видимых частотах, которая превращает деформированное зеркало в плоское со всех углов обзора. Плащ способен скрывать трехмерные объекты на три-четыре порядка величин больше, чем длина оптических волн, и, следовательно, он удовлетворяет неспециализированному определению плаща-невидимки: а именно, эффект маскировки можно непосредственно наблюдать без помощи микроскопов. Поскольку наша работа решает несколько основных проблем, обычно связанных с маскировкой: размер, пропускная способность, потери и искажение изображения, он прокладывает путь для будущих практических устройств маскировки

Другая конструкция требует, чтобы крошечные металлические иглы вставлялись в конус в форме расчески под таким углом и длиной, чтобы свет проходил вокруг плаща. Это заставит все внутри конуса исчезнуть, потому что свет больше не будет отражаться от него. «Я понимаю, что это очень похоже на художественную литературу, но это полностью соответствует законам физики», - сказал ведущий исследователь. Владимир Шалаев, профессор электротехники и вычислительной техники в Purdue. "В идеале, если мы воплотим его в жизнь, это будет работать точно так же, как Гарри Поттер с невидимость плащ, - сказал он. - Он не будет тяжелым, потому что в нем будет очень мало металла ».

Более того, 30 апреля 2009 года две группы ученых разработали мантию, которая делала объекты невидимыми для ближнего инфракрасного света. В отличие от своих предшественников, в этой технологии не использовались металлы, что улучшает маскировку, поскольку металлы вызывают потерю света. Исследователи отметили, что, поскольку этот подход можно еще больше уменьшить в размерах, это был важный шаг к созданию плаща, работающего в видимом свете.[21]

Проблемы рефракции и непрозрачности

В заголовке утверждается, что лабораторные результаты с метаматериалами являются демонстрацией прототипа плащ-невидимок, противоречащего двум фактам, вытекающим из фундаментальных характеристик лежащих в основе метаматериал технологии:

  • Эти материалы по своей природе очень диспергирующий, следовательно, свет, проходящий вокруг "замаскированного" объекта, будет сильно преломленный (призмы не невидимы).
  • В настоящее время свет, проходящий через эти материалы, частично поглощается, что делает экран частично непрозрачным.
  • Идеальная маскировка материалами может быть проблематичной при снятии причинность в учетную запись.[22]

Акустическая маскировка

Хотя идеальная маскировка на основе невидимой краски невозможна, если детекторы (например, микрофоны) и источники (например, громкоговорители) размещены вокруг объема, и если для расчета сигналов, подаваемых на источники, используется определенная формула, возможно идеальное маскирование. . Такая идеальная маскировка требует, чтобы информация могла проходить через том достаточно быстро, а вычисления могли выполняться достаточно быстро, чтобы необходимая информация могла достаточно быстро попасть к источникам на дальней стороне тома. В результате идеальная маскировка для света, вероятно, по крайней мере, очень сложна, если не невозможна. Однако для звуковых волн такая идеальная маскировка в принципе возможна; таким образом, например, объект можно сделать невидимым для сонара.

Согласно принципу Ферма, свет следует по траектории кратчайшего оптического пути, то есть пути, на котором интеграл функции показателя преломления минимален. Следовательно показатель преломления оптической среды определяет, как в ней распространяется свет. Следовательно, за счет подходящего выбора профиля показателя преломления для оптической среды световые лучи могут изгибаться и распространяться по замкнутым контурам.

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ а б c Стивенс (1998) стр. 479
  2. ^ Ганц, Джеффри (1987). Мабиногион. Нью-Йорк: Пингвин. п.80. ISBN  978-0-14-044322-6.
  3. ^ Опи, Иона; Опи, Питер (1992) [1974]. Классические сказки. Oxford University Press. стр.47–50. ISBN  978-0-19-211559-1.
  4. ^ Eberts, Ray E .; Эбертс, Синделин Г. (1995). Мифы о японском качестве. Прентис-Холл. п.135. ISBN  9780131808034.
  5. ^ а б Грегорсон Кэмпбелл, Джон (2004) [1900], татарский, Мария (ред.), Аннотированные братья Гримм, JW. W. Norton & Company, стр. 332, ISBN  978-0-393-05848-2
  6. ^ Джейкоб и Вильхейм Гримм. "Король золотой горы". Бытовые сказки.
  7. ^ а б Гримм, Джейкоб (1883). «XVII. Чудовища и эльфы». Тевтонская мифология. 2. Джеймс Стивен Сталлибрасс (тр.). W. Swan Sonnenschein & Allen. п. 462.
  8. ^ Мюлленхофф (1874) изд., Лаурин, т. 485
  9. ^ Ettmüller (1829) изд., Кунеч Лаурин, т. 39 и примечание, с. 63
  10. ^ фон дер Хаген (1807) изд., Der Nibelungen Lied РС. В 1735, 2614
  11. ^ Ettmüller (1829) изд.,
  12. ^ Джон Шварц (20 октября 2006 г.). «Ученые делают шаг к невидимости». Нью-Йорк Таймс.
  13. ^ Питер Н. Споттс (20 октября 2006 г.). «Исчезнуть в воздухе? ​​Ученые делают шаг навстречу невидимости». The Christian Science Monitor. Получено 2007-05-05.
  14. ^ Шон Марки (19 октября 2006 г.). "Первый плащ-невидимка успешно прошел испытания, говорят ученые". Национальная география Новости. Получено 2007-05-05.
  15. ^ Роберт Ф. Сервис и Адриан Чо (17 декабря 2010 г.). «Новые странные фокусы со светом». Наука. 330 (6011): 1622. Bibcode:2010Sci ... 330.1622S. Дои:10.1126 / science.330.6011.1622. PMID  21163994.
  16. ^ "Плащ-невидимка продемонстрирован!". Вычислительные новости. 2006 г.. Получено 2007-05-05.
  17. ^ Яррис, Линн (1 мая 2009 г.). «Стирая грань между магией и наукой: исследователи из Беркли создают» мантию-невидимку"". Национальная лаборатория Лоуренса Беркли. Получено 2011-03-23.
  18. ^ Валентин, Джейсон; Ли, Дженсен; Зентграф, Томас; Бартал, Гай; Чжан, Сян (2009). «Оптический плащ из диэлектриков» (PDF). Материалы Природы. 8 (7): 568–71. arXiv:0904.3602. Bibcode:2009НатМа ... 8..568В. Дои:10.1038 / nmat2461. PMID  19404237. Архивировано из оригинал (PDF) на 2011-10-07. Получено 2011-03-23.
  19. ^ Чен, Сяньчжун; Луо, Ю; Чжан, Цзинцзин; Цзян, Кайл; Пендри, Джон Б.; Чжан, Шуанг (2011). «Маскировка макроскопической невидимости видимого света». Nature Communications. 2 (2): 176. arXiv:1012.2783. Bibcode:2011 НатКо ... 2E.176C. Дои:10.1038 / ncomms1176. ЧВК  3105339. PMID  21285954.
  20. ^ Чжан, Байле; Ло, Юань; Лю, Сяоган; Барбастатис, Джордж (2011). «Плащ макроскопической невидимости для видимого света». Письма с физическими проверками. 106 (3): 033901. arXiv:1012.2238. Bibcode:2011PhRvL.106c3901Z. Дои:10.1103 / PhysRevLett.106.033901. PMID  21405275. S2CID  13851653.
  21. ^ «Ученые разрабатывают новую технологию невидимости». redOrbit. 30 апреля 2009 г.
  22. ^ Миллер, Дэвид А. Б. (2006). «О безупречной маскировке». Оптика Экспресс. 14 (25): 12457–12466. Bibcode:2006OExpr..1412457M. Дои:10.1364 / OE.14.012457. PMID  19529679.

Список используемой литературы

дальнейшее чтение

внешние ссылки