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Unsichtbar mit Elektronen
Bisher gehören Kappen, die Menschen oder Raumschiffe unsichtbar machen, ins Reich der Fabel. Doch zwei Wissenschaftler glauben: es funktioniert! Und offenbar haben sie die Physik auf ihrer Seite
Weiland Siegfried benutzte in der Nibelungensage eine unsichtbar machende Tarnkappe des zauberkundigen Zwergs Alberich, um seine Heldentaten zu vollbringen. Auch in Science-Fiction-Serien wie "Star Trek" bedienen sich Raumfahrer dieser Technik, um für feindliche Raumschiffe unauffindbar zu werden. Doch in nicht ferner Zukunft wollen Wissenschaftler solche magischen Deckmäntelchen aus dem Reich der Fabel serienmäßig ins wirkliche Leben holen: Die Elektroingenieure Andrea Alù und Nader Engheta von der Universität von Pennsylvania haben die theoretische Vorarbeit für einen Schild geleistet, der Dinge unsichtbar macht.
© Nasa Vergrößern
Ja, wo ist denn das Raumschiff?
Elektronen-Tarnkappe
Den Schild stellen sich die Forscher als Hülle aus elektrisch geladenen Teilchen vor, so genannten Plasmonen, die im gleichen Takt schwingen wie das vom Objekt ausgesandte Licht. Die Lichtstrahlen würden von einem solchen Feld einkassiert, bevor sie das Auge eines Beobachters erreichen können. Als Trägermaterial für ein solches Feld eignen sich laut den Wissenschaftlern Gold und Silber. Ein mit solch einem Schild ausgestattetes Objekt würde nach ihren Berechnungen im Licht mit einer bestimmten Wellenlänge winzig klein werden, also unsichtbar. Obwohl das Verfahren zur Zeit nur in der Theorie existiert, scheint der Idee kein physikalisches Gesetz entgegenzustehen.
Große Objekte sind problematisch
Das größte Hindernis ist bisher, dass die Frequenz des blockierten Lichts von der Größe des zu verbergenden Objekts abhängt. Auf diese Weise könnten Objekte von der Größe eines Menschen zwar gegen langwellige Strahlung abgeschirmt werden, nicht aber gegen die kürzerwellige Strahlung des Tageslichts.
Licht von der Oberfläche wird geschluckt
Die bisherigen Versuche auf diesem Gebiet zielten mehr auf Tarnung und Täuschung ab. So zum Beispiel Schilde, die ähnlich einem Chamäleon die Farbe des Hintergrundes annehmen. Dieses Prinzip machen sich auch Forscher der Universiät von Tokyo zunutze. Sie wollen einen Stoff entwickeln, auf dem unzählige Reflektoren den Hintergrund eines Objekts nachahmen. Alù und Engheta gehen jedoch weiter: Der Schild soll das Objekt unabhängig vom Hintergrund und aus jedem beliebigen Blickwinkel verbergen.
Anwendungsmöglichkeiten
Trotz der Einschränkungen könnten also kleinere Objekte prinzipiell unsichtbar gemacht werden. Zudem könnte die Technologie für die Entwicklung blendfreier Materialien oder unsichtbarer Sonden in der Mikroskopie genutzt werden. Größere Objekte, wie Sagengestalten oder Raumfahrzeuge, könnten eines Tages zumindest für Sensoren oder Teleskope unsichtbar werden, die langwellige Strahlung nutzen.
Bisher gehören Kappen, die Menschen oder Raumschiffe unsichtbar machen, ins Reich der Fabel. Doch zwei Wissenschaftler glauben: es funktioniert! Und offenbar haben sie die Physik auf ihrer Seite
Weiland Siegfried benutzte in der Nibelungensage eine unsichtbar machende Tarnkappe des zauberkundigen Zwergs Alberich, um seine Heldentaten zu vollbringen. Auch in Science-Fiction-Serien wie "Star Trek" bedienen sich Raumfahrer dieser Technik, um für feindliche Raumschiffe unauffindbar zu werden. Doch in nicht ferner Zukunft wollen Wissenschaftler solche magischen Deckmäntelchen aus dem Reich der Fabel serienmäßig ins wirkliche Leben holen: Die Elektroingenieure Andrea Alù und Nader Engheta von der Universität von Pennsylvania haben die theoretische Vorarbeit für einen Schild geleistet, der Dinge unsichtbar macht.
© Nasa Vergrößern
Ja, wo ist denn das Raumschiff?
Elektronen-Tarnkappe
Den Schild stellen sich die Forscher als Hülle aus elektrisch geladenen Teilchen vor, so genannten Plasmonen, die im gleichen Takt schwingen wie das vom Objekt ausgesandte Licht. Die Lichtstrahlen würden von einem solchen Feld einkassiert, bevor sie das Auge eines Beobachters erreichen können. Als Trägermaterial für ein solches Feld eignen sich laut den Wissenschaftlern Gold und Silber. Ein mit solch einem Schild ausgestattetes Objekt würde nach ihren Berechnungen im Licht mit einer bestimmten Wellenlänge winzig klein werden, also unsichtbar. Obwohl das Verfahren zur Zeit nur in der Theorie existiert, scheint der Idee kein physikalisches Gesetz entgegenzustehen.
Große Objekte sind problematisch
Das größte Hindernis ist bisher, dass die Frequenz des blockierten Lichts von der Größe des zu verbergenden Objekts abhängt. Auf diese Weise könnten Objekte von der Größe eines Menschen zwar gegen langwellige Strahlung abgeschirmt werden, nicht aber gegen die kürzerwellige Strahlung des Tageslichts.
Licht von der Oberfläche wird geschluckt
Die bisherigen Versuche auf diesem Gebiet zielten mehr auf Tarnung und Täuschung ab. So zum Beispiel Schilde, die ähnlich einem Chamäleon die Farbe des Hintergrundes annehmen. Dieses Prinzip machen sich auch Forscher der Universiät von Tokyo zunutze. Sie wollen einen Stoff entwickeln, auf dem unzählige Reflektoren den Hintergrund eines Objekts nachahmen. Alù und Engheta gehen jedoch weiter: Der Schild soll das Objekt unabhängig vom Hintergrund und aus jedem beliebigen Blickwinkel verbergen.
Anwendungsmöglichkeiten
Trotz der Einschränkungen könnten also kleinere Objekte prinzipiell unsichtbar gemacht werden. Zudem könnte die Technologie für die Entwicklung blendfreier Materialien oder unsichtbarer Sonden in der Mikroskopie genutzt werden. Größere Objekte, wie Sagengestalten oder Raumfahrzeuge, könnten eines Tages zumindest für Sensoren oder Teleskope unsichtbar werden, die langwellige Strahlung nutzen.
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