How scientists are creating real-life invisibility cloaks - Max G. Levy

المترجم: Hani Eldalees

A spy presses a button on their suit and blinks out of sight.

يضغط الجاسوس على زر على بدلته ويومض بعيدًا عن الأنظار.

A wizard wraps himself in a cloak and disappears limb by limb.

يلف الساحر نفسه بعباءة ويختفي طرفًا تلو الآخر.

A star pilot flicks a switch and their ship vanishes into space.

يقوم طيار نجم بالنقر فوق مفتاح وتختفي سفينته في الفضاء.

Invisibility is one of the most tantalizing powers in fiction,

يعد الإخفاء أحد أكثر القوى إثارة في الخيال، حيث

spanning all kinds of stories.

يغطي جميع أنواع القصص.

But could this fantasy ever become a reality?

ولكن هل يمكن أن يصبح هذا الخيال حقيقة؟

Well, invisibility is a relative term.

حسنًا، الخفاء هو مصطلح نسبي.

Researchers and engineers working in stealth technology

طور الباحثون والمهندسون الذين يعملون في مجال تكنولوجيا

have developed planes nearly undetectable to radar,

التخفي طائرات لا يمكن الرادار اكتشافها تقريبًا،

and cloaks that conceal tanks from thermal cameras.

وعباءات تخفي الدبابات عن الكاميرات الحرارية.

But these innovations don't make things invisible to the human eye.

لكن هذه الابتكارات لا تجعل الأشياء غير مرئية للعين البشرية.

Our eyes see by taking in the visible light waves that reflect off objects.

ترى أعيننا من خلال استيعاب موجات الضوء المرئية التي تنعكس على الأشياء.

So to make an object invisible without turning off the lights,

لذلك لجعل الجسم غير مرئي دون إطفاء الأضواء، ستحتاج

our eyes would need to see the light from behind that object,

أعيننا إلى رؤية الضوء من خلف هذا الجسم،

rather than the light bouncing off the object itself.

بدلاً من الضوء الذي يرتد عن الجسم نفسه.

And to do that, we need to be able to control these visible light waves.

وللقيام بذلك، نحتاج إلى أن نكون قادرين على التحكم في موجات الضوء المرئية هذه.

One way to do this is through reflection.

طريقة واحدة للقيام بذلك هي من خلال التفكير.

This method is predictable,

يمكن التنبؤ بهذه الطريقة،

but it requires maintaining angles too precise for most moving targets.

ولكنها تتطلب الحفاظ على زوايا دقيقة للغاية بالنسبة لمعظم الأهداف المتحركة.

Researchers can also absorb light with ultra-black surfaces

يمكن للباحثين أيضًا امتصاص الضوء بأسطح سوداء للغاية

covered in light-capturing nanotubes,

مغطاة بأنابيب نانوية تلتقط الضوء،

but painting something black doesn’t exactly make it invisible.

لكن طلاء شيء أسود لا يجعله غير مرئي تمامًا.

So instead, many researchers are trying to reroute wavelengths around an object

وبدلاً من ذلك، يحاول العديد من الباحثين إعادة توجيه الأطوال الموجية حول جسم ما

using refraction.

باستخدام الانكسار.

Refraction describes how light changes direction

يصف الانكسار كيف يغير الضوء اتجاهه

when it passes between materials of differing density.

عندما يمر بين مواد ذات كثافة مختلفة.

When light passes from a less dense medium into a denser one,

عندما ينتقل الضوء من وسط أقل كثافة إلى وسط أكثر كثافة، ينحني

its path gets slightly bent.

مساره قليلاً.

Consider how someone’s legs look when you sit at the edge of a pool.

ضع في اعتبارك كيف تبدو أرجل شخص ما عندما تجلس على حافة حمام السباحة.

Since water is denser than air,

نظرًا لأن الماء أكثر كثافة من الهواء،

the light waves reflecting from the water to your eyes speed up and bend.

فإن موجات الضوء المنعكسة من الماء إلى عينيك تتسارع وتنحني.

In nature, this effect has limits.

في الطبيعة، هذا التأثير له حدود.

Even when passing through natural materials

حتى عند المرور عبر المواد الطبيعية

with the highest refractive indexes,

ذات أعلى مؤشرات الانكسار، يمكن

light can only bend so far.

للضوء أن ينحني فقط حتى الآن.

But in the lab, we can shatter those limits.

ولكن في المختبر، يمكننا تحطيم تلك الحدود.

In the 1990s, theoretical physicist John Pendry

في التسعينيات، كان عالم الفيزياء النظرية جون بندري

was working with a defense lab to create a way to absorb radar signals.

يعمل مع مختبر دفاع لإنشاء طريقة لامتصاص إشارات الرادار.

The result was a mesh of carbon fibers so thin and densely woven

وكانت النتيجة شبكة من ألياف الكربون رقيقة جدًا ومنسوجة بكثافة

that they interacted with light in an entirely different way

بحيث تفاعلت مع الضوء بطريقة مختلفة تمامًا

from regular carbon.

عن الكربون العادي.

This inspired Pendry to try similar tricks with other materials.

ألهم هذا بندري لتجربة حيل مماثلة مع مواد أخرى.

By altering them at the microscopic level,

من خلال تغييرها على المستوى المجهري،

Pendry could add tiny microstructures

يمكن لـ بندري إضافة هياكل مجهرية صغيرة

capable of capturing and bending light in ways previously thought impossible.

قادرة على التقاط الضوء وثنيه بطرق كان يُعتقد سابقًا أنها مستحيلة.

He called this technology metamaterials and developed his most famous example:

أطلق على هذه التكنولوجيا اسم «المواد الخارقة» وطور أشهر مثال له:

a split ring resonator—

مرنان الحلقة المنقسمة

a metamaterial structure which allowed him to bend light past the theorized limit.

- هيكل المواد الخارقة الذي سمح له بثني الضوء إلى ما بعد الحد النظري.

The discovery of negative refraction

أدى اكتشاف الانكسار السلبي إلى

kicked off the modern wave of invisibility research.

إطلاق الموجة الحديثة من أبحاث الخفاء.

To date, labs have designed metamaterials that can completely steer away microwaves.

حتى الآن، صممت المختبرات مواد خارقة يمكنها توجيه الموجات الدقيقة بعيدًا.

But a true invisibility cloak would need to bend all wavelengths of visible light

لكن عباءة الخفاء الحقيقية ستحتاج إلى ثني جميع الأطوال الموجية للضوء المرئي

simultaneously and without distortion,

في وقت واحد وبدون تشويه،

and refraction doesn’t treat all wavelengths equally.

ولا يعالج الانكسار جميع الأطوال الموجية بالتساوي.

Consider how refractive materials produce rainbows with varying colors.

ضع في اعتبارك كيف تنتج المواد الانكسارية أقواس قزح بألوان مختلفة.

Despite leading the field, metamaterials aren't the only route toward invisibility.

على الرغم من ريادتها في هذا المجال، فإن المواد الخارقة ليست الطريق الوحيد للخفاء.

One lab was able to create a controlled desert mirage using hot air

تمكن أحد المختبرات من إنشاء سراب صحراوي متحكم فيه باستخدام الهواء الساخن فوق الأرض

just above the ground to refract light from the cooler air around it

مباشرة لكسر الضوء من الهواء البارد المحيط به

to create distortions and illusions.

لخلق التشوهات والأوهام.

Unfortunately, this model only operates at thousands of degrees.

لسوء الحظ، لا يعمل هذا النموذج إلا بآلاف الدرجات.

Another lab created a unique configuration of glass lenses

ابتكر مختبر آخر تكوينًا فريدًا من العدسات الزجاجية

which can bend the light around an object within a ring-shaped area

التي يمكنها ثني الضوء حول كائن داخل منطقة على شكل حلقة

in the lens.

في العدسة.

This lens could be made large enough to obscure an entire person,

يمكن جعل هذه العدسة كبيرة بما يكفي لإخفاء شخص بأكمله،

but its effect only works when both the observer and the obscured

لكن تأثيرها لا يعمل إلا عندما

stand in the exact right positions.

يقف كل من المراقب والمحجوب في المواضع الصحيحة تمامًا.

And attempts using cameras to record environments and project them over a cloak

وقد أعاقت محاولات استخدام الكاميرات لتسجيل البيئات وعرضها فوق عباءة

have been hindered by lag and color distortion.

بسبب التأخير وتشويه الألوان.

These efforts, and many more,

لا يزال أمام هذه الجهود، وغيرها الكثير،

still have a ways to go towards bringing this magical technology to life.

طرقًا للمضي قدمًا نحو إحياء هذه التكنولوجيا السحرية.

But if one thing is true about science,

ولكن إذا كان هناك شيء واحد صحيح عن العلم،

it’s that the limitations we see today could simply disappear.

فهو أن القيود التي نراها اليوم يمكن أن تختفي ببساطة.