Читать интересную книгу Всякая всячина 2015 №03 - Журнал «Всякая всячина»

А в 2006 году один из авторов первой статьи, Дэвид Смит, к тому времени перешедший в Университет Дюка, вместе со своим коллегой по университету Дэвидом Шуригом и физиком Джоном Пендри из Имперского колледжа в Лондоне, опубликовали в Science статью «Управление электромагнитными полями». В ней они показали кольцевую конструкцию из метаматериала с отрицательным показателем преломления, которая заставляет электромагнитные волны огибать предмет, находящийся в центре. А это не что иное, как шапка-невидимка в самом буквальном смысле этого слова. Правда, пока для сантиметрового диапазона, но ведь это только начало.

Свет, радио, звук, прибой

Технология метаматериалов с отрицательным показателем преломления сейчас очень активно развивается. И не только потому, что это интересная наука, но и потому, что результаты в данной сфере могут привести к интересным решениям в прикладных областях. «Публика ждет шапку-невидимку, военные — идеальный камуфляж и невидимую радаром технику, — говорит Виктор Веселаго. — Но я не думаю, что в ближайшее время стоит ожидать чего-то подобного. Зато уже есть ряд очень интересных разработок в области материалов с отрицательным показателем преломления не для электромагнитных, а для сейсмических волн.

Достаточно построить такую структуру вокруг здания, и волны, порожденные землетрясением, будут огибать его. А ученые из Института Френеля в Марселе и Ливерпульского университета уже несколько лет разрабатывают метаматериалы такого типа, способные защитить прибрежные сооружения от разрушительных приливных, штормовых волн и цунами. И конечно, моя мечта — это материалы с отрицательным показателем преломления для оптического диапазона, которые сделают реальностью суперлинзы для оптических приборов со сверхвысоким разрешением».

«Популярная механика» № 3 за 2015 г

* * *

«Правые» и «левые»

Что мы увидим, если посмотрим на материал с отрицательным показателем преломления. Преломление света — привычное явление, хорошо известное всем, кто хоть раз смотрел на игру солнечных лучей на гладкой поверхности пруда. Но вот эффекты, возникающие в среде с отрицательным показателем преломления («левой» среде), сложно представить — настолько они противоречат общепринятым понятиям о поведении света. Вот некоторые из них.

А. Карандаш, погруженный в воду, кажется внешнему наблюдателю «сломанным» в сторону поверхности раздела сред.

Б. Карандаш в «левой» среде кажется «отраженным» от поверхности раздела сред (рыбки, плавающие в такой среде, будут казаться «парящими» над водой).

А. Луч света при преломлении на границе сред находится по разные стороны нормали.

Б. Луч света при преломлении на границе сред находится по одну сторону нормали.

А. Спектр предмета, движущегося от наблюдателя в «правой» среде, смещается в красную область за счет эффекта Доплера.

Б. Спектр предмета, движущегося от наблюдателя в «левой» среде, смещается в синюю область за счет эффекта Доплера.

А. Заряженная частица, движущаяся быстрее скорости света в «правой» среде, порождает черенковское излучение в виде конуса, направленного вперед.

Б. Заряженная частица, движущаяся быстрее скорости света в «левой» среде, порождает черенковское излучение в виде конуса, направленного назад.

А. В «правой» среде фазовая (скорость отдельной волны) и групповая (скорость волнового пакета, переносящего импульс и энергию) скорости света направлены в одну сторону.

Б. В «левой» среде фазовая и групповая скорости света направлены в разные стороны.

Невидимые дома

А. Среда с положительным показателем преломления («правая»)

Б. Среда с отрицательным показателем преломления («левая»)

Принцип «невидимости», реализуемый с помощью метаматериалов с отрицательным показателем преломления, применим не только в оптике и радиофизике, но и в акустике. Ученые возлагают большие надежды на создание структур, которые могли бы «маскировать» важные сооружения от сейсмических волн при землетрясениях. Эксперименты группы исследователей из Института Френеля и Университета Экс-Марсель показали, что размещение в грунте нескольких регулярных рядов пустотелых цилиндров преломляет и отражает сейсмические волны.

Линзы Веселаго

Материал с ε = -1, μ = -1 и отрицательным показателем преломления n = -1 можно использовать для создания так называемой линзы Веселаго. Плоская пластинка «левой» среды полностью переносит оптическое поле с одной стороны на другую, создавая точное, без всяких искажений, изображение. У такой линзы, в отличие от обычной, отсутствует оптическая ось. Она не способна сфокусировать параллельный пучок света, зато за счет фокусировки ближнего поля через нее можно рассмотреть детали, меньшие по размеру, чем длина волны света (дифракционный предел).

Как работает шапка-невидимка

Если осветить предмет, сравнимый по размеру с длиной волны, пучком микроволн, мы увидим его за счет отражения части излучения. Но если окружить предмет «шапкой-невидимкой», изготовленной из метаматериала с отрицательным показателем преломления, пучок будет огибать предмет, и он станет полностью невидим. Такой эксперимент был продемонстрирован исследователями из Калифорнийского университета в Сан-Диего.

Махмуд ФАРШЯИЯН — Персидские мотивы

Иранский художник Махмуд Фаршчиян представляет искусство современного Ирана, исторической Персии, в наследие которой он привнес что-то и из школы Запада.

Его картины украшают дворцы английской королевы и королевы Нидерландов, резиденции глав государств, императора Японии Акихито. Их можно увидеть в музее Метрополитен и британской библиотеке, множество его работ в частных коллекциях имя его давно известно специалистам, но широкой публике, особенно в восточной Европе и России (как и у нас в Латвии), он практически неизвестен.

Единственно, последнее время в интернете у него появляется все больше поклонников, размещающих репродукции его картин на своих страничках, да порой, туристы привозят из Египта репродукции его картин.

На Западе и в мусульманском мире его работы широко известны. Хочу и вас познакомить с современным иранским художником Махмудом Фаршчияном. Сразу же хочу дать небольшое пояснение. Существует мнение, что ислам запрещает изображать людей, но у шиитов такого запрета нет. Иран, шиитская страна, наследник Персии, известной искусством своей миниатюры. Я не искусствовед и не историк, но мне кажется, что в искусстве Палеха тоже есть что-то от персидской миниатюры, ведь путь из России в Персию был протоптан издревле. Но пора рассказать о художнике.

Махмуд Фаршчиян родился в Исфахане 24 января 1930. С младенчества он был окружен множеством архитектурных шедевров, которые постепенно и подсознательно обострили его понимание пропорции, цвета, и формы. Ведь на Востоке говорят, если вы не видели Исфахан, вы не видели половину мира. В возрасте пяти лет, стало очевидно, что его жизнь будет посвящена искусству и живописи. Этому способствовал и его отец, занимавшийся торговлей коврами, создававший рисунки для ковров, он всячески поощрял интерес мальчика к рисованию, дизайну.

Кстати, позже некоторые портреты и картины Фаршчияна были вытканы в коврах, и это были изумительные ковры.

Еще обучаясь в школе, Махмуд был приглашен учиться живописи у известных мастеров того времени. Понятно, что после этого путь его лежал в Академию Искусств в Исфахане, окончив которую, он поехал в Европу, чтобы изучить работы Западных художников.

Вернувшись домой, Махмуд начал работать в Главном управлении Искусств (позже Министерство Культуры и Искусства) и преподавать в Школе изящных искусств университета Тегерана. Он воспитал многих учеников, их работы тоже можно найти в интернете.

Позже переехал в Соединенные Штаты и в настоящее время проживает в Нью-Йорке. Мастер достиг отличительного стиля и создал собственную школу в живописи. Его темы взращены на персидской классической поэзии великих мастеров, таких как Хафиз, Руми, Фирдоуси и Хайям, на сурах Корана, христианских и еврейских писаниях, так же как и рождены его собственным воображением.