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

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TED-Ed


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Traduttore: Erica Ricci Revisore: Rosamaria Di Dedda
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A spy presses a button on their suit and blinks out of sight.
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Una spia preme un bottone sul suo abito e sparisce in un batter d’occhio.
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A wizard wraps himself in a cloak and disappears limb by limb.
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Un mago si avvolge in un mantello, e scompare un po’ alla volta.
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A star pilot flicks a switch and their ship vanishes into space.
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Un pilota aziona un interruttore e la sua astronave svanisce nello spazio.
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Invisibility is one of the most tantalizing powers in fiction,
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L’invisibilità è uno dei poteri più allettanti nel mondo della finzione,
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spanning all kinds of stories.
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la ritroviamo in ogni genere di storia.
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But could this fantasy ever become a reality?
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Ma questa fantasia potrà mai diventare realtà?
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Well, invisibility is a relative term.
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Beh, invisibilità è un termine relativo.
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Researchers and engineers working in stealth technology
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Ricercatori e ingegneri che si occupano di tecnologia stealth
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have developed planes nearly undetectable to radar,
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hanno sviluppato aerei quasi impercettibili ai radar,
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and cloaks that conceal tanks from thermal cameras.
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e mantelli che nascondono i carri armati alle termocamere.
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But these innovations don't make things invisible to the human eye.
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Ma queste innovazioni non rendono le cose invisibili all’occhio umano.
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Our eyes see by taking in the visible light waves that reflect off objects.
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I nostri occhi vedono assorbendo le onde luminose visibili
che vengono riflesse dagli oggetti.
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So to make an object invisible without turning off the lights,
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Perciò, per rendere un oggetto invisibile senza spegnere le luci,
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our eyes would need to see the light from behind that object,
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i nostri occhi dovrebbero vedere la luce che proviene da dietro l’oggetto
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rather than the light bouncing off the object itself.
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anziché quella che rimbalza dall’oggetto stesso.
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And to do that, we need to be able to control these visible light waves.
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Per riuscirci, dobbiamo essere in grado di controllare le onde di luce visibili.
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One way to do this is through reflection.
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Un modo per farlo è tramite il riflesso.
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This method is predictable,
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Questo metodo è prevedibile,
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but it requires maintaining angles too precise for most moving targets.
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ma richiede il mantenimento di angoli troppo precisi per bersagli in movimento.
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Researchers can also absorb light with ultra-black surfaces
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I ricercatori possono anche assorbire la luce con superfici ultra-nere
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covered in light-capturing nanotubes,
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ricoperte di nanotubi che la catturano,
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but painting something black doesn’t exactly make it invisible.
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ma dipingere qualcosa di nero non lo rende esattamente invisibile.
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So instead, many researchers are trying to reroute wavelengths around an object
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Perciò, molti ricercatori stanno cercando di reindirizzare
le lunghezze d’onda attorno a un oggetto
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using refraction.
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usando la rifrazione.
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Refraction describes how light changes direction
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La rifrazione descrive come la luce cambia direzione
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when it passes between materials of differing density.
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quando passa attraverso materiali di diversa densità.
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When light passes from a less dense medium into a denser one,
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Quando la luce passa da un mezzo meno denso a uno più denso,
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its path gets slightly bent.
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il suo percorso viene lievemente deviato.
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Consider how someone’s legs look when you sit at the edge of a pool.
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Pensate a come appaiono le gambe di chi siede sul bordo di una piscina.
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Since water is denser than air,
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Dato che l’acqua è più densa dell’aria,
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the light waves reflecting from the water to your eyes speed up and bend.
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le onde luminose riflesse dall’acqua verso gli occhi
accelerano e deviano.
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In nature, this effect has limits.
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In natura, questo effetto ha dei limiti.
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Even when passing through natural materials
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Persino nell’attraversare materiali naturali
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with the highest refractive indexes,
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con i più alti indici di rifrazione,
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light can only bend so far.
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la luce può deviare solo fino a un certo punto.
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But in the lab, we can shatter those limits.
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Ma, in laboratorio, possiamo infrangere questi limiti.
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In the 1990s, theoretical physicist John Pendry
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Negli anni ’90, il fisico teorico John Pendry
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was working with a defense lab to create a way to absorb radar signals.
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lavorava con la Difesa alla creazione di un modo per assorbire i segnali radar.
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The result was a mesh of carbon fibers so thin and densely woven
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Ne risultò una rete in fibre di carbonio così sottili, e fittamente intrecciate,
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that they interacted with light in an entirely different way
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che interagivano con la luce in modo totalmente diverso
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from regular carbon.
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dal normale carbonio.
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This inspired Pendry to try similar tricks with other materials.
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Ciò inspirò Pendry a provare analoghi trucchi con altri materiali.
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By altering them at the microscopic level,
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Alterandoli a livello microscopico,
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Pendry could add tiny microstructures
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Pendry poteva aggiungere microstrutture
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capable of capturing and bending light in ways previously thought impossible.
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capaci di catturare e deviare la luce in modi precedentemente ritenuti impossibili.
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He called this technology metamaterials and developed his most famous example:
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Battezzò questa tecnologia “metamateriali” e ne sviluppò l’esempio più famoso:
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a split ring resonator—
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il risonatore ad anello diviso,
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a metamaterial structure which allowed him to bend light past the theorized limit.
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una struttura capace di far deviare la luce oltre i limiti teorizzati.
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The discovery of negative refraction
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La scoperta della rifrazione negativa
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kicked off the modern wave of invisibility research.
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diede il via alla moderna ricerca sull’invisibilità.
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To date, labs have designed metamaterials that can completely steer away microwaves.
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Finora, i laboratori hanno ideato metamateriali
in grado di allontanare del tutto le microonde.
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But a true invisibility cloak would need to bend all wavelengths of visible light
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Ma un vero mantello dell’invisibilità
dovrebbe deviare tutte le lunghezze d’onda del visibile,
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simultaneously and without distortion,
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simultaneamente e senza distorsioni,
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and refraction doesn’t treat all wavelengths equally.
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e la rifrazione non le tratta tutte allo stesso modo.
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Consider how refractive materials produce rainbows with varying colors.
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Pensate a come i materiali rifrangenti producono arcobaleni di diversi colori.
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Despite leading the field, metamaterials aren't the only route toward invisibility.
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Sebbene dominino il settore,
i metamateriali non sono l’unica strada verso l’invisibilità.
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One lab was able to create a controlled desert mirage using hot air
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Un laboratorio è riuscito a ricreare un miraggio desertico
usando l’aria calda sovrastante il suolo,
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just above the ground to refract light from the cooler air around it
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per rifrangere la luce dall’aria più fresca circostante
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to create distortions and illusions.
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e creare distorsioni e illusioni.
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Unfortunately, this model only operates at thousands of degrees.
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Sfortunatamente, questo modello funziona solo a migliaia di gradi.
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Another lab created a unique configuration of glass lenses
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Un altro laboratorio ha creato una configurazione unica di lenti in vetro,
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which can bend the light around an object within a ring-shaped area
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che devia la luce attorno a un oggetto
entro un’area circolare della lente.
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in the lens.
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This lens could be made large enough to obscure an entire person,
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Si potrebbe creare una lente così grande da oscurare un’intera persona,
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but its effect only works when both the observer and the obscured
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ma il suo effetto funziona solo quando osservatore e oscurato
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stand in the exact right positions.
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si trovano nella stessa esatta posizione.
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And attempts using cameras to record environments and project them over a cloak
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Inoltre, i tentativi di filmare ambienti e proiettarli su un mantello
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have been hindered by lag and color distortion.
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sono stati ostacolati da sfasamenti e distorsione dei colori.
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These efforts, and many more,
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Questi tentativi, e molti altri,
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still have a ways to go towards bringing this magical technology to life.
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hanno ancora molta strada da fare per dar vita a questa magica tecnologia.
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But if one thing is true about science,
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Ma se c’è una cosa sicura con la scienza,
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it’s that the limitations we see today could simply disappear.
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è che le limitazioni che vediamo oggi potrebbero semplicemente scomparire.
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