Плащ -невидимка — это предмет, который не позволяет пользователю быть замеченным. В фольклоре, мифологии и сказках плащ-невидимка выступает либо как магический предмет, используемый двуличными персонажами, либо как предмет, который надевает герой для выполнения квеста. Это обычная тема в валлийском и германском фольклоре, и она может происходить от шапки -невидимки, встречающейся в древнегреческих мифах. Мотив подпадает под «волшебный плащ-невидимку D1361.12» в схеме индекса мотивов Стита Томпсона .
Плащи-невидимки — волшебные предметы, встречающиеся в фольклоре и сказках . Такие плащи распространены в валлийской мифологии ; «Мантия-невидимка» описана в сказке «Калхуч и Олвен» (ок. 1100 г.) как одно из самых ценных достояний короля Артура . [1] Мантия описана снова, и более подробно, [1] в Breuddwyd Rhonabwy , а позже внесена в список одного из Тринадцати сокровищ острова Британия . Подобная мантия появляется во Второй ветви Мабиноги , в которой Касваллон использует ее, чтобы убить семь управляющих, оставленных Браном Благословенным , и узурпировать трон. [1] [2]
В английской сказке «Джек-убийца великанов» герой награждается пощадённым им гигантом несколькими волшебными дарами, в том числе плащом-невидимкой. Иона и Питер Опи отмечают в «Классических сказках» (1974), что пальто Джека, возможно, было заимствовано из « Сказки о Томе-пальце» или из скандинавской мифологии, но они также проводят сравнения с кельтскими историями «Мабиногиона » . [3]
Аналогом в Японии является какурэмино (隠れ蓑) , волшебная «соломенная накидка» или «дождевик» невидимости. В сказке о «Персиковом мальчике» Момотаро одно из сокровищ, которое герой собирает у огров, — это плащ-невидимка, что соответствует истории Джека-убийцы великанов. [4]
Хотя случаи в сказках редки, [5] плащ-невидимка появляется в немецкой сказке « Двенадцать танцующих принцесс» (КХМ 133) и в « Короле Золотой горы» (КХМ 92) в « Сказках братьев Гримм» . [6] Плащ в немецких сказках можно проследить до tarncappe ( «плащ сокрытия»), [5] например, тот, который герой Сифрит (Зигфрид) получает от карлика Альбериха в средневерхненемецком эпосе «Песнь о Нибелунгах » . [7] Гримм поясняют, что каппе Сифрита — это накидка , которая покрывает не только голову, но и тело, хотя в более поздние времена тарнкаппе стали рассматривать как шапку-невидимку . Тарнкаппе (или тарнкеппелин [8] ) также принадлежит королю гномов, который является главным персонажем в Лорине . В различных отрывках или вариантах рукописей этих работ тарнкаппе также упоминается как тарнхут (мод. нем. Haut «кожа») [7] [9] или хелькаппе (мод. нем. hehlen «прятать»). [10] [11]
В оригинальном эпосе «Песнь о Нибелунгах» плащ героя не только дарует ему невидимость , но и увеличивает его силу, чтобы одержать победу над исландской королевой Брюнхильдой . В оперном цикле Рихарда Вагнера «Кольцо Нибелунгов» плащ становится волшебным шлемом под названием Тарнхельм , который также наделяет своего владельца способностью трансформироваться. Когда Фриц Ланг адаптировал «Песнь о Нибелунгах» для киноэкрана в своем фильме « Нибелунги» 1924 года , Зигфрид использовал завесу или сеть невидимости, полученную от карлика Альбериха . [ нужна цитата ]
Фильм Рауля Уолша «Багдадский вор » был выпущен в том же году, что и «Нибелунги» , и в нем также показан плащ-невидимка, играющий ключевую роль. [ нужна цитата ]
Эдгар Райс Берроуз использует идею плаща-невидимки в своем романе 1931 года «Боец с Марса» . В фильме «Эрик Викинг» с юмором главный герой изображен в плаще-невидимке, который, как он не подозревает, действует только на пожилых мужчин. Во «Властелине колец» Эльфы подарили Фродо и другим членам Братства Кольца плащи, и Сэмвайс спросил: «Это волшебные плащи?» Плащ, подаренный Фродо, замаскировал его так, что враг не мог видеть «не более чем валун, на котором находились хоббиты ». [ нужна цитата ]
Камуфляжные плащи составляют центральный элемент сюжета романа Сэмюэля Р. Делани «Далгрен» 1975 года . [ нужна цитата ]
Плащи-невидимки существуют и в серии романов Дж. К. Роулинг о Гарри Поттере . [12] Гарри Поттер использует плащ-невидимку, переданный ему отцом, чтобы проникнуть в запретные зоны своей школы и остаться незамеченным. Позже выясняется, что этот конкретный плащ когда-то принадлежал самой Смерти, что делает его одним из Даров Смерти . [ нужна цитата ]
В «Тайной истории » Донны Тартт (1992) персонаж Ричард говорит: «Я стал экспертом в том, как стать невидимым»… «По воскресеньям после обеда, накинув на плечи плащ-невидимку, я иногда сидел в лазарете по шесть часов». одновременно...» [ нужна ссылка ]
19 октября 2006 года был изготовлен плащ, который направлял микроволны определенной частоты вокруг медного цилиндра таким образом, что они появлялись почти так, как будто там ничего не было. Плащ был сделан из метаматериалов . Он отбрасывал небольшую тень, которую дизайнеры надеются исправить.
Устройство затемняет определенную двумерную область и только на определенной микроволновой частоте. Работа по достижению аналогичных результатов с видимым светом продолжается. [13] [14] Возможны и другие типы плащей-невидимок , в том числе те, которые скрывают события , а не объекты.
Однако вероятность маскировки объекта размером с человека в видимых длинах волн мала. [15] Действительно, похоже, что существует фундаментальная проблема с этими устройствами как «плащами-невидимками»: [16]
Пока не ясно, получите ли вы невидимость, о которой все думают, с помощью маскировочного устройства «Звездный путь» или плаща 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 Лабораторией Беркли и Калифорнийским университетом в Беркли, считает, что маскировка на оптических частотах действительно возможна. Более того, кажется, что он находится в пределах досягаемости. Их решением проблем, связанных с маскировкой, являются диэлектрики. Эти непроводящие материалы ( диэлектрики ) используются для изготовления коврового покрытия, которое служит оптическим маскировочным устройством. [17] [18] По словам ведущего исследователя:
Мы придумали новое решение проблемы невидимости, основанное на использовании диэлектрических (непроводящих) материалов. Наш оптический плащ не только предполагает, что истинные материалы-невидимки находятся в пределах досягаемости, но и представляет собой важный шаг на пути к трансформации оптики, открывая двери к манипулированию светом по своему желанию 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 добываемого кальцита . Кристалл состоит из двух частей, настроенных по определенным параметрам. Кальцит способен преломлять свет вокруг твердого объекта, расположенного между кристаллами. В системе используется естественное двойное лучепреломление кальцита. Извне системы объект не виден «по крайней мере на 3 порядка больше длины волны света во всех трех измерениях». Кальцит устраняет ограничения, связанные с попытками маскировки металлическими включениями - этот метод не требует процесса нанопроизводства , как это стало необходимо при использовании других методов маскировки. Процесс нанопроизводства занимает много времени и ограничивает размер скрытой области микроскопическими размерами. Система работает лучше всего при зеленом свете. Кроме того, исследователи, похоже, с оптимизмом смотрят на будущее практического маскировочного устройства: [19] [20]
Таким образом, мы продемонстрировали первый макроскопический плащ, работающий на видимых частотах, который превращает деформированное зеркало в плоское под всеми углами обзора. Плащ способен скрывать трехмерные объекты, размеры которых на три-четыре порядка больше длины оптической волны, и, следовательно, он удовлетворяет непрофессиональному определению плаща-невидимки: а именно, эффект маскировки можно наблюдать непосредственно без помощи микроскопов. Поскольку наша работа решает несколько основных проблем, обычно связанных с маскировкой : размер, пропускная способность, потери и искажение изображения, она прокладывает путь для будущих практических устройств маскировки.
Другая конструкция предполагает вставку крошечных металлических игл в конус в форме расчески под углом и такой длины, чтобы свет мог проходить вокруг плаща. Это приведет к тому, что все внутри конуса исчезнет, потому что свет больше не будет отражаться от него. «Я понимаю, что это очень похоже на фантастику, но это полностью соответствует законам физики», — сказал ведущий исследователь Владимир Шалаев , профессор электротехники и вычислительной техники в Purdue. «В идеале, если мы воплотим это в реальность, оно будет работать точно так же, как плащ -невидимка Гарри Поттера » , — сказал он. «Он не будет тяжелым, потому что в нем будет очень мало металла».
Кроме того, 30 апреля 2009 года две группы ученых разработали плащ, который делал объекты невидимыми для ближнего инфракрасного света. В отличие от своих предшественников, в этой технологии не использовались металлы, что улучшает маскировку, поскольку металлы приводят к потере части света. Исследователи отметили, что, поскольку этот подход можно еще уменьшить в размерах, это был важный шаг на пути к плащу, который будет работать в видимом свете. [21]
Заголовок заявления о том, что лабораторные результаты с метаматериалами являются демонстрацией прототипа плаща-невидимки, противоречит двум фактам, вытекающим из фундаментальных характеристик базовой технологии метаматериалов :
Хотя идеальная маскировка на основе невидимой краски невозможна, если детекторы (например, микрофоны) и источники (например, громкоговорители) расположены вокруг объема и если для расчета сигналов, подаваемых на источники, используется определенная формула, идеальная маскировка возможна. . Для такой идеальной маскировки требуется, чтобы информация могла проходить через объем достаточно быстро, а вычисления могли выполняться достаточно быстро, чтобы необходимая информация могла достаточно быстро добраться до источников на дальней стороне объема. В результате идеальная маскировка света по-прежнему, по крайней мере, очень сложна, если не невозможна. Однако для звуковых волн такая идеальная маскировка в принципе возможна; Таким образом, объект можно сделать, например, невидимым для гидролокатора.
Согласно принципу Ферма, свет следует по траектории кратчайшего оптического пути, то есть пути, по которому интеграл функции показателя преломления минимален. Следовательно, показатель преломления оптической среды определяет, как в ней распространяется свет. Следовательно, за счет соответствующего выбора профиля показателя преломления для оптической среды лучи света могут изгибаться и распространяться по замкнутым петлям.