“Höh, da war doch was?” – von unsichtbaren Materialien

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Katzen wissen schon lange die Vorzüge von unsichtbaren Gegenständen zu nutzen. Warum sollten wir es ihnen nicht nachmachen?

Was würde der geneigte Leser anstellen, wäre er denn unsichtbar? Rasch ins Theorie-Institut schlüpfen und ein paar Vorzeichen an der Wandtafel ändern1? Oder doch lieber im LHC der Protonenröhre entlang lustwandeln? Vielleicht ein paar imaginäre Freunde treffen?
Wer jetzt sagt “Unsichtbar – Geht doch gar nicht” – Geht ja wohl! In England haben ein paar Leute es geschafft, ein unsichtbares Material herzustellen. Und nein, ich spreche nicht von mehr oder minder gelungenen Animationen im letzten Harry-Potter-Film.

Um das zu erklären, müssen wir rasch in die philosophischen Untiefen der Physik, ja gar der Naturwissenschaft als solche hinabsteigen: Was bedeutet “unsichtbar”? Unsichtbar ist nicht gleichzusetzen mit “inexistent”, sondern heißt lediglich, dass etwas mit den uns zur Verfügung stehenden Instrumenten nicht zu detektieren ist. Im Falle von für den Menschen unsichtbarer Objekte heißt das, dass die Information (vulgo Licht) nicht im Detektor (vulgo menschliches Auge) ankommt.

Und wie genau machen das die Briten? Das Geheimnis liegt im Brechungsindex2. Das neuentwickelte Material ist nicht nur per se cool, weil es zur Gruppe der Metamaterialien gehört, nein, es ist cool, weil es ständig seinen Brechungsindex ändert. Mal geht’s für das Licht schneller, mal langsamer durch3.
Wenn jetzt also ein Lichtteilchen kommt und ganz rasch durch das Material hindurchfliegt und das darauf folgende Teilchen ganz langsam, entsteht eine Pause, während der unser eingebauter biologischer Lichtdetektor nix misst und dem Hirn meldet: Hier ist gerade Sense.
Tadaa! Unsichtbar!
Zugegeben, nur für sehr kurze Zeit. Licht ist ja doch relativ schnell bis sehr schnell unterwegs4. Wir sprechen hier von temporärer Unsichtbarkeit im Bereich von Bruchteilen von Bruchteilen5 von Sekunden. Also fast nichts.

Deshalb: Falls ihr in näherer Zukunft einem Theoretiker über den Weg läuft, der sich über falsche Vorzeichen an seiner Wandtafel beklagt: Dieser Spuk ist immer noch auf Rechenfehler und nicht auf moralisch irregeführte physikBlog-Leser zurückzuführen. Noch. Aber es wird.

Wer sich neben unsichtbaren Katzen für fetzige Zeichnungen und Metaerklärungen zu diesem durchsichtigen Thema interessiert, dem seien folgende Links empfohlen:
? Pressemitteilung des Londoner Imperial College
? Originalpaper

via Evie’s Sci Blog

  1. Gnihihi. []
  2. Brechungsindex? Brechungsindex! Das ist eigentlich bloß eine Zahl. Uneigentlich beschreibt diese Zahl, wie schnell oder langsam sich Licht in gewissen Materialien fortbewegt. So in etwa wie eine Katze: Die läuft auch unterschiedlich schnell, je nachdem, ob sie auf Asphalt, Sand oder Wasser läuft. Ja, Katzen können alles, auch über Wasser laufen. Ja, ja, schon gut, das Beispiel ist obsolet, weil das Katzentier eh auf halbem Weg ein Nickerchen einschiebt. Wo waren wir? []
  3. Kein Grund für Onkel Albert, sich im Grabe umzudrehen. Die Lichtgeschwindigkeit ist immer noch konstant, allerdings konstant in Abhängigkeit des Brechungsindexes. Nicht umsonst spricht der professionelle Physiker von der Konstanz der Vakuumlichtgeschwindigkeit. []
  4. Habt ihr schon mal versucht ein Photon zu fangen? Die Biester entwischen immer. Wegen der Geschwindigkeit! []
  5. Von Bruchteilen. []
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