21 января 2008, 11:45

Физики спроектировали звуковую «шапку-невидимку»

Сразу две группы исследователей независимо друг от друга теоретически обосновали возможность существования звуковой "шапки-невидимки".
Такая шапка могла бы полностью изолировать накрытое ею пространство от звуковых волн, не искажая их.

Третья группа начала работу по созданию шапки, сообщает PhysicsWorld.

За последние годы было показано, что возможно сделать объект "невидимым" в электромагнитных волнах (к которым относится, в частности, видимый свет). Для этого, упрощенно говоря, объект должен быть заключен в специальную оболочку, которую волны будут обтекать, не испытывая ни малейшего искажения. Тогда даже глядя прямо на объект, наблюдатель будет видеть как бы "сквозь него", совершенно не замечая его самого.

Звук тоже представляет собой волну, поэтому ученые заинтересовались возможностью создания "звуковых невидимок". Такая технология могла бы иметь защищать, например, подводные лодки от звуковых радаров, а также использоваться для улучшения характеристик концертных залов.

Сравнительно легко показать, что можно создать цилиндрическую оболочку, которая будет изолировать объект от звуковых волн, распространяющихся в любой из плоскостей, перпендикулярной оси цилиндра. Однако для защиты от волн, свободно распространяющихся в трехмерном пространстве во всех направлениях, необходима сферическая оболочка. До сих пор не было известно, возможна ли она для звуковых волн хотя бы теоретически.

Сразу две группы - одна из университета Дьюка в США, вторая из Гонконгского научно-технологического университета - доказали, что создание сферической "шапки-неслышимки" возможно. Как и "шапка-невидимка", она должна состоять из материала с очень необычными физическими свойствами (в частности, нестандартными плотностью и сжимаемостью, которые к тому же должны быть разными на разных ее участках). В природе подобные материалы не встречаются, поэтому необходимо использовать так называемые метаматериалы.

Третья группа - из Политехнического института Валенсии - работает над практическим созданием "шапки-неслышимки", пока цилиндрической. Исследователи, однако, не исключают возможности перейти к работе над сферической оболочкой, воспользовавшись результатами американских и китайских коллег.