Μεταϋλικά: τα κάνουν αόρατα!

Ο,τι μέχρι χθες ήταν ανέφικτο, η σημερινή τεχνολογία αιχμής το καθιστά εφικτό. Μολονότι υπερβολικά αισιόδοξη, η παραπάνω πρόταση φαίνεται πως επιβεβαιώνεται από κάποιες πρόσφατες ανακοινώσεις σχετικά με την κατασκευή ενός «μαγικού» μανδύα, ο οποίος επιδρώντας πάνω στο χωροχρόνο έχει την ικανότητα να καθιστά κυριολεκτικά αόρατα τα αντικείμενα που περιβάλλει.

Στην πραγματικότητα, το νέο τεχνολογικό θαύμα είναι το προϊόν πολύχρονων και συχνά μυστικών ερευνών πάνω στα αινιγματικά «μεταϋλικά»: χημικές δομές που δημιουργούνται στο εργαστήριο και οι οποίες όταν αναμιγνύονται με τη συνήθη ύλη τής χαρίζουν απρόσμενες οπτικές ιδιότητες, π.χ. μπορούν να την κάνουν... αόρατη. Γεγονός που εξηγεί τόσο το μεγάλο ενδιαφέρον της στρατιωτικής βιομηχανίας όσο και την άκρα μυστικότητα που καλύπτει τις σχετικές έρευνες για αυτά τα μεταϋλικά.

Στη σύγχρονη λογοτεχνία του φανταστικού και στην επιστημονική φαντασία το θέμα της αορατότητας επιστρέφει σταθερά και επίμονα, είτε ως λογοτεχνικό τέχνασμα είτε ως φουτουριστικό τέχνημα: από τον Αόρατο Ανθρωπο του Γουέλς έως τον μαγικό μανδύα του Χάρι Πότερ, και από το σατανικό δαχτυλίδι του Αρχοντα των Δαχτυλιδιών μέχρι τις ταινίες Σταρ Τρεκ.

Για παράδειγμα, στην ταινία Σταρ Τρεκ 4 «Επιστροφή στη Γη», το σκάφος Εντερπράιζ καταφέρνει να πάρει τον έλεγχο του μαχητικού σκάφους των Κλίγκον το οποίο διαθέτει ένα μυστικό όπλο, μια συσκευή απόκρυψης που προσφέρει ένα μεγάλο στρατηγικό πλεονέκτημα στα διαστημόπλοια του στόλου των Κλίγκον: η συσκευή αυτή τα καθιστά αόρατα στα ραντάρ και στο ορατό φως.

Αντίθετα, ο ασημένιος μανδύας του Χάρι Πότερ αποτελεί ένα τυπικό παράδειγμα ενδύματος με μαγικές ιδιότητες. Η ύφανση του μανδύα με τρίχες από ένα μυθικό πιθηκοειδές πλάσμα, που ονομάζεται Ημιάμφιος (Demiguise), επιτρέπει σε όποιον τον φορά να γίνεται αόρατος στα μάτια των άλλων. Πρόκειται λοιπόν για ένα ένδυμα-καμουφλάζ.

Το δαχτυλίδι του Πλάτωνα

Οσο για το δαχτυλίδι του Αρχοντα των Δαχτυλιδιών, θα πρέπει αναμφίβολα να θεωρηθεί κι αυτό ένα μαγικό τέχνημα, αφού με κάποιον ασαφή και απροσδιόριστο τρόπο, δηλαδή διά μαγείας, χαρίζει αορατότητα σε όποιον ή όποια το φορά. Αν μάλιστα θα ήθελε κανείς να μάθει από πού εμπνεύσθηκε ο Τόλκιν την ιδέα αυτού του «δαχτυλιδιού του κακού», που με τόση φαντασία περιγράφει στο έργο του, θα πρέπει να την αναζητήσει στον πλατωνικό μύθο του δαχτυλιδιού του Γύγη (Πολιτεία, 359 d -360 d3).

Ο Γύγης ήταν ένας φτωχός βοσκός στην υπηρεσία του βασιλιά της Λυδίας. Κάποτε, ύστερα από μια νεροποντή και έναν μεγάλο σεισμό, η γη άνοιξε και σε ένα βαθύ ρήγμα ο Γύγης ανακάλυψε ένα κούφιο μεταλλικό άλογο που έκρυβε μέσα του το πτώμα ενός γιγάντιου ανθρωπόμορφου πλάσματος με ένα χρυσό δαχτυλίδι στο δάχτυλό του. Ο Γύγης πήρε μαζί του το δαχτυλίδι όταν επέστρεψε στην επιφάνεια της Γης.

Οπως όμως θα ανακαλύψει αργότερα τυχαία, το δαχτυλίδι αυτό είχε τη μαγική ιδιότητα να κάνει αόρατο όποιον το φορούσε αν το περιέστρεφε προς το εσωτερικό της παλάμης του, ενώ γινόταν ξανά ορατός μόλις το περιέστρεφε προς τα έξω. Χάρη σ' αυτήν την ιδιότητα του δαχτυλιδιού ο βοσκός θα ξελογιάσει τη βασίλισσα, κατόπιν με τη βοήθειά της θα σκοτώσει το βασιλιά, και εν τέλει θα ανέβει ο ίδιος στο θρόνο.

Είναι φανερό ότι, σε αντίθεση με το μύθο του Τόλκιν, η κατάσταση της αφάνειας, δηλαδή της αορατότητας, που περιγράφεται στον πλατωνικό μύθο, δεν χρησιμεύει στον Πλάτωνα για να προβάλει σκοταδιστικές ή μαγικές εικασίες περί της προέλευσης του κακού, αλλά μάλλον για να αναδείξει τις ιδέες του περί δικαίου και αδίκου στα ανθρώπινα πράγματα.

Μαγεία ή τεχνολογία

Αν επιμείναμε στην προϊστορία των σημερινών επιστημονικών ιδεών περί αορατότητας, είναι γιατί πιστεύουμε ότι μόνον έτσι μπορεί να αποκαλυφθεί πλήρως το βαθύτερο νόημα και η σημασία των πρόσφατων τεχνοεπιστημονικών καινοτομιών. Εξάλλου, «κάθε τεχνολογική εφαρμογή, εφόσον λειτουργεί απρόσκοπτα, μοιάζει με μαγεία», όπως πολύ εύστοχα υποστήριζε ο Αρθουρ Κλαρκ.

Πράγματι, δύο πρόσφατες επιστημονικές ανακοινώσεις επιβεβαιώνουν, άθελά τους, τις υπόγειες σχέσεις που υπάρχουν μεταξύ της μαγικής και της τεχνοεπιστημονικής σκέψης. Η πρώτη ανακοίνωση δημοσιεύτηκε πριν από έναν μήνα στην έγκριτη επιστημονική επιθεώρηση «Journal of Optics» και αφορά την κατασκευή ενός μανδύα σαν αυτόν του Χάρι Πότερ. Στο Ινστιτούτο Φυσικής του Imperial College του Λονδίνου, μια μικρή ομάδα ερευνητών κατάφερε να δημιουργήσει έναν ηλεκτρομαγνητικό μανδύα ο οποίος δρώντας πάνω σε μια αλληλουχία από χωροχρονικά συμβάντα είναι ικανός να τα καθιστά αόρατα.

Φανταστείτε την ακόλουθη σκηνή: ένας άνθρωπος βρίσκεται στο δρόμο τυλιγμένος σε αυτόν τον χωροχρονικό μανδύα και μας χαιρετά κουνώντας το χέρι του. Για όποιον τον κοιτά η χειρονομία του αυτή θα είναι εντελώς αόρατη, και ο άνθρωπος θα φαίνεται εντελώς ακίνητος, σαν να έχει παγώσει. Πώς το πέτυχαν αυτό; Πολύ «απλά», χειραγωγώντας κατάλληλα την ταχύτητα του φωτός.

Συνήθως βλέπουμε ένα πρόσωπο ή ένα αντικείμενο επειδή οι φωτεινές ακτίνες που πέφτουν πάνω του ανακλώνται και φτάνοντας στα μάτια μας μάς επιτρέπουν να δημιουργούμε μια οπτική σκηνή. Αν τώρα με τα κατάλληλα υλικά καταφέρναμε να χειραγωγήσουμε την ταχύτητα του φωτός, φωτίζοντας το πρόσωπο αυτό μόνο πριν και μετά τη χειρονομία που εκτελεί, τότε θα είχαμε εξαλείψει το κλάσμα χρόνου στη διάρκεια του οποίου συντελείται αυτή η χειρονομία και επομένως θα την είχαμε καταστήσει αόρατη για κάθε παρατηρητή που εκείνη τη χρονική στιγμή θα την έβλεπε!

Αυτή την απίστευτη οπτική εξαφάνιση φαίνεται πως πέτυχαν οι ερευνητές στη Βρετανία. Οι Μ. McCall, Ρ. Kinsler, Α. Favaro και Α. Boardman υποστηρίζουν ότι με τον ηλεκτρομαγνητικό τους μανδύα μπορούν να επεμβαίνουν χωροχρονικά κόβοντας και μοντάροντας κατά βούληση την εξέλιξη μιας οπτικής σκηνής.

Τα εξωτικά μεταϋλικά

Το εύλογο ερώτημα είναι πώς ακριβώς καταφέρνουν αυτές και άλλες παρόμοιες έρευνες να πετυχαίνουν τέτοιες απολύτως αληθοφανείς οφθαλμαπάτες; Η απάντηση θα πρέπει να αναζητηθεί σε δύο σχετικά νέους τομείς της σύγχρονης τεχνοεπιστήμης: τα μεταϋλικά και τη νανοτεχνολογία.

Τι ακριβώς όμως είναι τα μεταϋλικά; Πρόκειται για χημικές ουσίες κατασκευασμένες στο εργαστήριο ώστε να αποκτούν εντελώς αφύσικες οπτικές ιδιότητες.

Το αποτέλεσμα της παρουσίας τέτοιων χημικών ουσιών μέσα ή γύρω από ένα σώμα είναι να καμπυλώνονται με ανορθόδοξους τρόπους τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα (και άρα και το ορατό φως) που φτάνουν έως αυτό το σώμα. Και τα πλέον αποτελεσματικά μεταϋλικά θεωρούνται εκείνα που είναι ικανά να εξαλείψουν κάθε αντανάκλαση ή σκιά του αντικειμένου το οποίο περιβάλλουν και συνεπώς να το καταστήσουν εντελώς αόρατο σε συγκεκριμένα μήκη κύματος.

Η αποτελεσματικότητα των μεταυλικών εξαρτάται από την ικανότητά τους να επηρεάζουν ό,τι οι φυσικοί ονομάζουν «δείκτη διάθλασης». Συγκεκριμένα, αυτός ο δείκτης διάθλασης θα πρέπει να γίνει αρνητικός, κάτι που μέχρι πριν από λίγα μόνο χρόνια εθεωρείτο επιστημονική φαντασία ή μαγεία και όχι βέβαια «σοβαρή» επιστήμη. Και εδώ υπεισέρχονται οι νέες νανοτεχνολογίες, που μας προσφέρουν τη δυνατότητα, με τη χρήση κατάλληλων μεταϋλικών, να εξαναγκάζουμε τις ακτίνες του φωτός να παρακάμπτουν το αντικείμενο, ώσπου τελικά να γίνεται εντελώς αόρατο.

ENET