Плащ -невидимка — это предмет, который скрывает владельца от посторонних глаз. В фольклоре, мифологии и сказках плащ-невидимка появляется либо как магический предмет, используемый двуличными персонажами, либо как предмет, который надевает герой для выполнения задания. Это распространенная тема в валлийской мифологии и германском фольклоре , и может происходить от шапки-невидимки, встречающейся в древнегреческих мифах. Мотив попадает под «D1361.12 магический плащ-невидимка» в схеме индекса мотивов Стита Томпсона.
Плащи-невидимки — магические предметы, встречающиеся в фольклоре и сказках . Такие плащи распространены в валлийской мифологии ; «Мантия-невидимка» описана в сказке «Калхвх и Олвен» (ок. 1100 г.) как одно из самых ценных сокровищ короля Артура . [1] Мантия снова и более подробно описана [1] в « Бреуддвид Ронабви» , а позже указана как одно из тринадцати сокровищ острова Британия . Похожая мантия появляется во Второй ветви «Мабиноги» , в которой ее использует Касваллон, чтобы убить семерых управляющих, оставленных Браном Благословенным , и захватить трон. [1] [2]
В английской сказке Джек-Убийца Великанов герой награждается несколькими магическими дарами от великана, которого он пощадил, среди них плащ-невидимка. Иона и Питер Опи отмечают в «Классических сказках» (1974), что плащ Джека, возможно, был заимствован из « Сказки о Мальчике-с-пальчик» или из скандинавской мифологии, но они также проводят сравнения с кельтскими историями Мабиногиона . [ 3]
Аналогом в Японии является какуремино (隠れ蓑) , магический «соломенный плащ» или «плащ» невидимости. В сказке о «Мальчике-персике» Момотаро одним из сокровищ, которые герой собирает у огров, является плащ-невидимка, что перекликается с историей Джека — убийцы великанов. [4]
Хотя в сказках он встречается редко [5] , плащ-невидимка появляется в немецкой сказке «Двенадцать танцующих принцесс» (KHM 133) и в «Короле Золотой горы» (KHM 92) в «Сказках братьев Гримм» . [6] Плащ в немецких сказках может быть прослеживается до tarnkappe («плаща сокрытия»), [5] например, того, который герой Sîfrit (Зигфрид) приобретает у карлика Альбериха в средневерхненемецком эпосе «Песнь о Нибелунгах» . [7] Гримм поясняют, что kappe Sîfrit — это накидка , которая покрывает не только голову, но и окутывает тело, хотя в более поздние времена tarnkappe стали считать шапкой -невидимкой . Tarnkappe (или tarnkeppelin [8] ) также принадлежит королю гномов, который является заглавным персонажем в Laurin . В различных отрывках или вариантных рукописях этих произведений tarnkappe также упоминается как tarnhût (современный нем. Haut «кожа») [7] [9] или hehlkappe (современный нем. hehlen «прятать»). [10] [11]
В оригинальном эпосе « Песнь о Нибелунгах» плащ героя не только дарует ему невидимость , но и увеличивает его силу, чтобы завоевать расположение исландской королевы Брюнхильды . В оперном цикле Рихарда Вагнера «Кольцо нибелунга » плащ становится магическим шлемом, называемым Тарнхельм , который также наделяет своего владельца способностью трансформироваться. Когда Фриц Ланг адаптировал «Песнь о Нибелунгах» для киноэкрана в своем фильме 1924 года «Нибелунги» , Зигфрид использует вуаль или сеть невидимости, полученную от карлика Альбериха . [ требуется ссылка ]
Фильм Рауля Уолша «Багдадский вор » вышел в том же году, что и «Нибелунги» , и в нем плащ-невидимка также играет ключевую роль. [ необходима цитата ]
Эдгар Райс Берроуз использует идею плаща-невидимки в своем романе 1931 года «Боец Марса» . Фильм «Эрик Викинг» юмористически изображает главного героя, использующего плащ-невидимку, который, как он не понимает, действует только на пожилых мужчин. В «Властелине колец » Фродо и другие члены Братства кольца получили плащи от эльфов, и Сэмвайз спросил: «Это волшебные плащи?» Плащ, данный Фродо, скрывал его, так что противник не мог видеть «ничего, кроме валуна там, где были хоббиты ». [ необходима цитата ]
Маскировочные плащи являются центральным элементом сюжета в романе Сэмюэля Р. Делани 1975 года «Дхалгрен » . [ необходима ссылка ]
Плащи-невидимки также существуют в серии романов о Гарри Поттере Джоан Роулинг . [12] Гарри Поттер использует Плащ-невидимку, который передал ему отец, чтобы пробираться в запретные зоны своей школы и оставаться незамеченным. Позже выясняется, что этот конкретный плащ когда-то принадлежал самой Смерти, что делает его одним из Даров Смерти . [ требуется цитата ]
В «Тайной истории» Донны Тартт (1992) персонаж Ричард говорит: «Я стал экспертом в том, чтобы делать себя невидимым»... «Воскресными днями, накинув на плечи плащ-невидимку, я сидел в лазарете иногда по шесть часов кряду...» [ необходима цитата ]
19 октября 2006 года был создан 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 скрывает определенную двумерную область и только на определенной микроволновой частоте. Работа по достижению подобных результатов с видимым светом продолжается. [13] [14] Возможны и другие типы плащей-невидимок , включая те, которые скрывают события, а не объекты.
Однако маскировка объекта размером с человека на видимых длинах волн, по-видимому, имеет низкую вероятность. [15] Действительно, похоже, что существует фундаментальная проблема с этими устройствами как с «плащами-невидимками»: [16]
Пока не ясно, получите ли вы ту невидимость, о которой все думают, с помощью маскировочного устройства Star Trek или плаща Гарри Поттера. Чтобы заставить объект буквально исчезнуть на глазах человека, плащ должен одновременно взаимодействовать со всеми длинами волн или цветами, которые составляют свет.
С другой стороны, группа исследователей, связанных с Berkeley Lab и Калифорнийским университетом в Беркли, считает, что маскировка на оптических частотах действительно возможна. Более того, она кажется достижимой. Их решением препятствий, связанных с проблемами маскировки, являются диэлектрики. Эти непроводящие материалы ( диэлектрики ) используются для коврового покрытия, которое служит в качестве оптического маскирующего устройства. [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 настоящие невидимые материалы находятся в пределах досягаемости, он также представляет собой важный шаг к трансформационной оптике, открывая дверь к манипулированию светом по желанию для создания мощных новых микроскопов и более быстрых компьютеров.
Кроме того, в начале 2011 года была анонсирована новая система маскировки, которая эффективна в видимом свете и скрывает макроскопические объекты, то есть объекты, которые можно увидеть человеческим глазом. Плащ изготовлен из обычного и легкодоступного кальцита . Кристалл состоит из двух частей, настроенных в соответствии с определенными параметрами. Кальцит способен преломлять свет вокруг твердого объекта, расположенного между кристаллами. Система использует естественное двупреломление кальцита. Снаружи системы объект не виден «по крайней мере на 3 порядка больше длины волны света во всех трех измерениях». Кальцит решает ограничения попыток маскировки металлическими включениями — этот метод не требует процесса нанопроизводства, как это стало необходимым в других методах маскировки. Процесс нанопроизводства занимает много времени и ограничивает размер маскируемой области микроскопической областью. Система лучше всего работает при зеленом свете. Кроме того, исследователи, похоже, с оптимизмом смотрят на возможность создания практического устройства маскировки в будущем: [19] [20]
Подводя итог, мы продемонстрировали первый макроскопический плащ, работающий на видимых частотах, который преобразует деформированное зеркало в плоское со всех углов обзора. Плащ способен скрывать трехмерные объекты на три-четыре порядка больше оптических длин волн, и, следовательно, он удовлетворяет непрофессиональному определению плаща-невидимки: а именно, эффект маскировки можно наблюдать напрямую 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
Другой проект предусматривает установку крошечных металлических игл в конус в форме щетки для волос под углами и такой длины, которые заставят свет проходить вокруг плаща. Это заставит все внутри конуса казаться исчезающим, потому что свет больше не будет отражаться от него. «Это выглядит довольно похоже на фантастику, я понимаю, но это полностью соответствует законам физики», — сказал ведущий исследователь Владимир Шалаев , профессор электротехники и вычислительной техники в Университете Пердью. «В идеале, если мы сделаем это реальностью, это будет работать точно так же, как плащ -невидимка Гарри Поттера » , — сказал он. «Оно 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, эта технология не использовала металлы, что улучшает маскировку, поскольку металлы вызывают потерю части света. Исследователи отметили, что поскольку подход может быть еще больше уменьшен в размерах, это был важный шаг к плащу, который будет работать для видимого света. [21]
Заголовки заявлений о том, что лабораторные результаты с метаматериалами являются демонстрацией прототипов плащей-невидимок, противоречат 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) размещены вокруг объема и если для расчета сигналов, подаваемых на источники, используется определенная формула, идеальная маскировка возможна. Такая идеальная маскировка требует, чтобы информация могла достаточно быстро проходить через объем, а вычисления могли выполняться достаточно быстро, чтобы необходимая информация могла достаточно быстро дойти до источников на дальней стороне объема. В результате идеальная маскировка для света все еще, вероятно, по крайней мере очень сложна, если не невозможна. Однако для звуковых волн такая идеальная маскировка в принципе возможна; поэтому объект можно сделать невидимым для сонара, например.
Согласно принципу Ферма, свет следует по траектории кратчайшего оптического пути, то есть пути, на котором интеграл функции показателя преломления минимален. Таким образом, показатель преломления оптической среды определяет, как свет распространяется в ней. Следовательно, путем подходящего выбора профиля показателя преломления для оптической среды световые лучи можно изгибать и заставлять распространяться по замкнутым контурам.