تكنولوجيا فائقة وجهود رائعة-بذلت لاخفاء الطرف الثالث ومزيدا من التقدم للخلاص من الورطة
(ويامن عطس ويامن رفس وتاليها دفرة من فوك الفرس)
عباءة رقيقة تخفي الأشياء عن العيون
طور فريق من العلماء الأمريكيين عباءة مصنوعة من شبكة نحاسية رقيقة يمكن استخدامها لإخفاء الأشياء. وأكد العلماء أنه يصعب على موجات ميكروويف اختراق هذه العباءة. قد تفتح التقنية الجديدة الآمال لتأمين المقتنيات الثمينة.
لم يعد إخفاء الأشياء عن العين البشرية وعن العيون الالكترونية حلما صعب المنال، فقد ابتكر مجموعة علماء عباءة تخفّي جديدة رقيقة للغاية مصنوعة من شبكة من النحاس الرقيق قادرة على إخفاء اسطوانة بحجم كف اليد بحيث لا تتمكن موجات الميكروويف من رصدها. ورغم ان معظم الناس يربط هذه العباءات بالصبي الساحر هاري بوتر ومغامراته، إلا أنه قد يكون لها استخدامات في واقع الحياة، مثل تأمين الممتلكات الثمينة من خلال إلصاقها بالمواد المراد إخفائها بحيث يكون من المستحيل على اللص أن يراها أو حتى يجدها وفي وصف تقنية عملها قال البروفيسور أندريا ألو من جامعة تكساس في أوستن في ورقة بحثية نشرت في مجلة الفيزياء الجديدة التي يصدرها معهد الفيزياء والجمعية الفيزيائية الألمانية: “من حيث المبدأ، يمكن أيضا استخدام هذه التقنية لإخفاء الضوء”. فموجات الميكروويف والضوء تشغل نطاقات مختلفة من الطيف الكهرومغناطيسي ويتم التمييز بينها عن طريق طول الموجات فقط لا ترى العين شاشة “ميتا سكرين” ولا ترى ما خلفها.استخدم الباحثون هذه المرة طبقة رقيقة جدا جديدة عبارة عن شاشة يُطلق عليها “ميتا سكرين” لإخفاء أشعة الموجات عند سقوطها على الجسم المخفي، وذلكعلى عكس المحاولات السابقة المعنية بالتخفي والتي استخدمت فيها مواد ذات تركيبة وطبيعة متغيرة لتحويل أو كسر مسار الموجات المستقبلة المحيطة بشيء ما,وفي العادة، تتكون المجالات الكهرومغناطيسية، ومن بينها الضوء والميكروويف، من موجات، وبإمكان العين البشرية من رؤية الأشياء لأن هذه الموجات ترتد من على سطحها. ويقول المؤلف المشارك في الدراسة البروفيسور ألو: “عندما تتداخل المجالات المشتتة من العباءة والجسم، فإن كل منهما يلغي تأثير الآخر ويصبح التأثير الكلي عبارة عن صورة شفافة ويختفي الشيء عند النظر إليه من جميع زوايا المشاهدة صنعت عباءة التخفي المكونة من شاشة الـ “ميتا سكرين” في تصميم يشبه شبكة صيد السمك، ويوضح البروفيسور ألو أن “عباءة التخفي تتميز عن التقنيات الموجودة بكونها تأخذ شكل الشيء الذي يتدثر بها وكذلك بسهولة التصنيع وتحسين عرض نطاق تردد الموجات
علماء أمريكيون يخترعون “قبعة إخفاء” حقيقية
القدرة على إخفاء الأشياء أمر يحلم به الإنسان منذ القدم. وقد حيكت الكثير من القصص الخيالية حول “قبعة الإخفاء” التي استطاع باحثون أمريكيون مؤخراً اختراع واحدة منها في منتهى الصغر، وتحقيق حلم الإنسان بإخفاء الأشياء.
قبعة إخفاء” صغيرة جداً يمكن بواسطتها إخفاء أشياء في منتهى الصغر في المختبر. هذه القبعة الجديدة رقيقة جداً وهي تلف وتغطي الأشياء التي يراد إخفاؤها بواسطتها. ويجب تفصيل وتصميم القبعة بدقة بحسب شكل الشيء الذي يراد إخفاؤه، حسب ما صرح به مخترعها الباحث في جامعة كاليفورنيا سيانغ زهانغ لمجلة “العلوم” الأمريكية.
القبعة الجديدة، بدل استخدام السحر لإخفاء الأشياء بها، تستخدم مواد نادرة ذات تركيب خاص في تصميمها. وهذه المواد الصناعية الخاصة ذات مواصفات لا تتوفر في الطبيعة وهي تكسر أشعة الضوء المسلطة عليها. ولكي تستطيع هذه القبعة إخفاء الأشياء، يجب استخدام أشعة ذات لون خاص وهي تؤثر فقط على الأجسام المتناهية في الصغر.
لكن في السابق، نجح باحثون ألمان في إخفاء أشياء كبيرة الحجم نسبياً، إلا أن تقنيتهم للإخفاء يمكن استخدامها فقط في الضباب أو أجواء مشابهة للضباب، وتعتبر مثل استخدام زجاج حليبي غير شفاف.
لكن الباحثين الأمريكيين اعتمدوا على تقنية مختلفة في الإخفاء، فبدل كسر أشعة الضوء التي تصل للجسم، قاموا باستخدام تقنية جديدة بحيث يقوم الشيء ذاته بعكس الأشعة التي تصل إليه. ومن أجل ذلك، تم نصب هوائيات ذهبية خاصة في منتهى الصغر على سطح “قبعة الإخفاء”. ويتحكم حجم وشكل وعدد هذه الهوائيات ويحدد انعكاس أشعة الضوء عن الشيء المراد إخفاؤه، وهي تتناسب مع شكله تماماً وبدقة؛ وبانعكاس الأشعة يختفي الشيء.
وقد عرض الباحثون تجربتهم وقبعتهم الجديدة باستخدام رقيقة حجمها 0,036 مليمتر فوق سطوح دائرة ذات سُمك لا يتجاوز أجزاء من الألف من المليمتر. وهذه الأشياء المتناهية في الصغر تم تغطيتها بقبعة سماكتها 80 نانومتر، أي أنها أرق من الشعرة بحوالي ألف مرة. وبتسليط الأشعة فوق الحمراء عليها، اختفت تلك الأشياء الدقيقة.
وبحسب رأي العلماء، يمكن استخدام هذه التقنية في إخفاء أشياء كبيرة الحجم أيضاً، ولكن تجدر الإشارة إلى أنه بعد تصميم وتجهيز القبعة، لا يجوز للمرء أن يتحرك بها، لأن ذلك يؤدي إلى تغيير شكلها وبالتالي فقدانها لفعاليتها.
مادة تخفي الأشخاص
مدار الساعة – طورت الشركة الكندية “Hyper Stealth Biotechnology”، المتخصصة في إنتاج الأزياء العسكرية المموهة، مادة شفافة تكسر الأشعة وقادرة على إخفاء الأشياء وحتى الأشخاص والمنتج الجديد رخيص ولا يعمل بالطاقة، وبالإضافة إلى القدرة على إخفاء عدد كبير من الأشخاص، فهو قادر على العمل بشكل جيد في أي وسط بيئي وفي أي وقت من اليوم
ويظهر مقطع فيديو مذهل نشرته الشركة الكندية، يوم 15 نوفمبر، كيفية عمل المنتج الجديد وصرح المدير التنفيذي للشركة، غاي كريمر، بأن معظم علماء الفيزياء يعتقدون أنه كان من المستحيل جعل الجسم غير مرئي حقا وأضاف أن “المنتج يعمل ليس فقط في الطيف المرئي بل في ظروف الأشعة تحت الحمراء والموجات القصيرة”
هل يمكن أن يخترع العلماء عباءة تخفي الضوء المحيط بالأجسام؟
تستخدم بعض الكائنات مثل الحرباء قدرتها على التخفي لتنسجم مع بيئتها، وذلك بفضل قوالب وتصاميم معينة على سطح أجسامها . وطبقت الاستراتيجية نفسها في تصميم ملابس العسكريين .
والعين ليست الوحيدة التي يمكن أن تتعرض للخداع البصري، فهناك بعض الحيل والمراوغات النفسية التي يمكن أن تخدع أحاسيسنا وقدراتنا الإدراكية حول ما يحيط بنا من أحداث .
استخدم العالم الياباني سوسومو تاتشي في جامعة كيو – اليابان كاميراته في تصوير خلفية جسم ما، ثم عرض المشهد على عباءة عاكسة، وتمكن من خداع المشاهدين من خلال تقنية التخفي البصري، التي اتبعت لإحداث تأثير مماثل على الدرع التي حملها بطل فيلم “بريديتور، أو المفترس، وهو تأثير مقنع إلى حد ما” .
ولما افتقدت الكاميرات الضخمة، وأجهزة العرض التي استخدمت في تحقيق هذا التأثير الفاعلية والإقناع التام، تحول العلماء إلى استخدام كاميرات يمكن ارتداؤها وشاشات الكريستال السائل المرنة، التي نسجت داخل نسيج العباءة، وهي التقنية نفسها التي تبحث فيها حالياً وكالة أبحاث الدفاع المتقدمة الأمريكية، وهيئة الأبحاث والتطور العسكرية . وذكر الخبراء أنها ستكون تقنية واعدة .
البروفيسور سيدني بيركويتز، عالم الفيزياء في جامعة إيموري في جورجيا يشير إلى أن تقنية النانو ستحقق التخفي كاملاً يوماً ما . ويضيف “من الممكن صناعة عباءة تغطيها آلاف من الكاشفات الضوئية النانوية ومصادر ضوئية لكي تخدع الرائي بصرياً وتجعله يؤمن بصحة ما يراه خلال العباءة . وستلعب سرعة النظام المشغل دوراً مهماً في خداع المشاهد” .
الطائرات
الطائرة الشبح قاذفة القنابل B-2، تساوي أكثر من وزنها ذهباً (72 طناً)، وبالفعل هذا هو المبلغ الذي ينفق عليها لإخفائها عن أجهزة الرادار . ويتحول مهندسو الطائرات حالياً إلى تصنيع طائرة لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة وليس الرادار .
شركة لوكهيد التي وقفت وراء تصنيع المقاتلة الشبح F-117 نايتهوك، تحظى بالامتياز في استخدام تقنية الألياف البصرية للتحكم في الضوء المنعكس من أسطح الطائرات، ما يخفيها عن الأنظار بفعل ألوان وبريق الخلفية السماوية .
في سبتمبر/ أيلول ،2011 كشفت الشركة البريطانية لأنظمة الدفاع والأمن والطيران في لندن BAE عن تقنية مماثلة تطبق في صناعة الدبابات، باستخدام ألواح متغيرة الحرارة تجعل الإشارات تحت الحمراء التي تصدرها متناغمة مع البيئة الموجودة فيها .
هناك طريقة سهلة لجعل الإنسان غير مرئي، وهي نفسها تقنية “التوجيه الخاطئ” التي يتبعها السحرة في عروضهم أمام الجماهير، إذ يشتتون انتباههم من خلال أحداث عدة، أو بإشاعة جو من الكوميديا يصرف الجمهور عما يفعلونه .
ويمكن أن يحدث الشيء نفسه معنا عندما نصرف انتباهنا عن معلومة واضحة تماماً، أو حدث بَين لانهماكنا في أنشطة أخرى . ويطلق علماء النفس على هذه الظاهرة “العمى الفكري”، الذي أثبت وجوده العالمان في جامعة هارفارد، دانييل سيمونز، وكرستوفر تشابريز في ،1999 من خلال تجربة شارك فيها مجموعة من الأشخاص عرض عليهم مشهد فيديو ضم ستة طلاب، ارتدى ثلاثة منهم ملابس سوداء، والثلاثة الآخرون ملابس بيضاء، كانوا يمررون كرة سلة فيما بينهم . وطلب إلى المشاركين إحصاء عدد تمريرات الفريق الأبيض، وأثناء اللعب، مر خلال المشهد شخص يرتدي زي غوريلا . وجدت التجربة أن نصف المشاركين لم يلحظوا مرور الغوريلا وركزوا انتباههم على اللاعبين .
ومازالت التقنية الحديثة تحتاج إلى الكثير لكي يمكن مقارنتها بظواهر الاختفاء في العالم الواقعي . ففي عالم الطبيعة، توجد حيوانات مثل الحراب والسمكة المفلطحة تستطيع تغيير لونها ودرجة لمعان جلدها حسب حالتها المزاجية والظروف البيئية المحيطة .
منح مكتب الأبحاث البحرية الأمريكي مجموعة من العلماء في معمل الأحياء البحرية في ماساشوسيتس عقداً بستة ملايين دولار، لوضع تصور لآلية التخفي التي تتبعها الكائنات البحرية مثل الإخطبوط، والسمكة المفلطحة، بهدف تطويرها لتلائم عدداً من التطبيقات التكنولوجية .
وتغير الحيوانات مظهرها من خلال خلايا صبغية في جلدها تعرف بخلايا كروماتوفورز، التي تعمل استجابة لنبضات عصبية، أو إشارات كيميائية مثل الأدرينالين . كما توجد بروتينات خفيفة الحساسية في جلدها تسمى “اوبسينز”، تتحد مع الكروماتوفورز لنسج عباءة للتخفي ببراعة فائقة .
والسبب في رؤيتنا للأجسام أن الضوء القادم من مصدر ما مثل مصباح كهربي أو قرص الشمس يصل الجسم قبل انعكاسه على أعيننا، لذا فلو أمكن لتقنية ما أن تشتت هذا الضوء المنعكس قبل أن يصل إلى أعيننا، فسوف تختلف رؤيتنا للأشياء .
ويعكف علماء الفيزياء حالياً على إيجاد طرق لإخفاء الأجسام من خلال تشتيت الضوء المحيط بها ثم إعادة توجيهه إلى مساره الطبيعي، بالطريقة نفسها التي ينساب بها الماء حول صخرة قابعة في جدول مائي . وبعد أن تمكن الباحثون من توجيه موجات الميكروويف، فإن إخفاء الأجسام أصبح قاب قوسين أو أدنى خلال السنوات القليلة المقبلة .
فهل يمكن أن نرى عباءة التخفي التي ارتداها هاري بوتر في عالم الواقع؟
في ،2006 ابتكر فريق من علماء الفيزياء تحت قيادة بروفيسور جون بيندري من كلية لندن الملكية، وديفيد سميث من جامعة ديوك في نورث كارولينا، عباءة للتخفي لها القدرة على توجيه الإشعاع الكهرومغناطيسي حول الأجسام . صنعت العباءة من مادة ذات مواصفات خاصة تختلف تماماً عن مواصفات وخواص عناصر الطبيعة، ولها مؤشر انكسار سلبي، يشير إلى مدى انحراف الأشعة الضوئية أثناء مرورها في وسط بصري .
ولما كان معدل انكسار العدسات الزجاجية أكبر من معدل انكسار الهواء، فإنها توجه الضوء إلى الداخل وتعكسه في حين أن المؤشر السلبي له تأثير معاكس، إذ أنه يعكس الضوء خارج الشيء وحوله . وبناء الأشياء ذات الصفات الخارقة يعني إعادة هندسة المادة بمقاييس أقصر من طول موجة الإشعاع المستخدم . وتمكن سميث من تطبيق ذلك على موجات الميكروويف، بيد أن التوصل إلى ابتكار عباءة تخفي مرتديها عن الأنظار، لابد أن يقصر طول موجاتها 100 ألف مرة عن طول موجة الضوء، وستحتاج إلى مواد معينة لم يتم ابتكارها حتى الآن . وعندما يحدث ذلك، سيتمكن العلماء من التلاعب بالضوء بطريقة بالغة الدقة والإحكام، ما سيثمر في إدخال تطبيقات خارقة على تقنيات الطاقة الشمسية، والميكروسكوبات، وإلى صنع رقاقات كمبيوتر أصغر كثيراً من تلك الموجودة حالياً .
هل يمكن إخفاء مبنى ضخم عن الأنظار؟ بحسب العلماء، يمكن ذلك عن طريق استخدام ترتيب دقيق وبارع لعدد من المرايا أو المناشير الزجاجية .
فمنظار الغواصات الأفقي يعمل باستخدام مرايا مائلة بدرجة 45 مئوية، موضوعة عمودياً فوق بعضها البعض .
وضع منظارين بشكل طولي مع التقاء طرفيهما، سيؤدي إلى تشكيل أربع مرايا لها القدرة على تحويل الضوء المحيط بالأجسام المتداخلة .
في ،2010 اكتشف دكتور بايل زانج وزملاؤه في معهد ماساشوسيتس للتكنولوجيا، أن مادة الكالسيت (معدن ذو خواص بصرية غير عادية) يمكنها تشتيت الضوء حول الأشياء، لتجعله يختفي عن أعين الناظرين .
ابتكر عالم الفيزياء دكتور سيباستيان جونيو من جامعة ليفربول عباءة تخفي تعتمد في عملها على موجات اهتزازية ميكانيكية تشبه موجات الزلازل، وليس على موجات الميكرويف الكهرومغناطيسية .
وتتكون هذه العباءة من حلقات متحدة المركز من دعامات صلبة، وإذا وضعت حول بناية ما، تخفيها عن الأنظار .
وأحدث ما توصلت إليه تقنيات الإجراءات الأمنية، أجهزة فحص تعرف ب T-ray، على غرار X-ray، ولكنها لا تصدر الإشعاع الأيوني الضار الذي تسببه أشعة إكس . وتعمل هذه الأجهزة تحت تردد موجة التيراهرتز، بين الميكروويف والأشعة تحت الحمراء للطيف الكهرومغناطيسي .
واستطاع الباحثون في جامعة إلينوي ابتكار عباءة من نسيج ذات مواصفات خارقة تعمل تحت تردد التيراهرتز .
جسم الإنسان
في ،1897 استطاع عالم مغمور يدعى “جريفين” تطوير مادة تجعل مؤشر انكسار جسم الإنسان مساوياً لمؤشر انكسار الهواء في الجو، ما يجعله مخفياً عن الأنظار .
ويحدد الخواص البصرية للمواد تركيبها الذري والجزيئي، فجزئ الماء مثلاً، يختلف كثيراً عن جزئ الرصاص، والاختلاف في التركيبة هو الذي يجعل الماء شفافاً والرصاص معتماً .
وتمكن علماء في معهد ريكين لعلوم المخ في اليابان من إنتاج مادة أسموها “سكيل” تحول أنسجة الدماغ إلى مواد شفافة . فبعد غمر أدمغة فئران في المادة لأسبوعين، أصبحت شفافة تماماً . والمادة بها قدر كبير من السمية تحول دون استخدامها مع الكائنات الحية، بيد أن قائد فريق البحث، البروفيسور اتوشي مياواكي يؤمن بإمكانية تغيير خواصها السمية، وهم عاكفون حالياً على كاشف كيميائي يمكنهم من دراسة الأنسجة الحية بالطريقة نفسها، ولكن في وسط أقل شفافية، ما سيفتح الباب لتجارب علمية كانت فيما سبق ضرباً من الخيال . وإخفاء الأحداث حلم تحقق بالفعل بعد ابتكار العلماء أداة لها القدرة على إخفاء فترات زمنية، ومكانية، مايتيح إعادة صياغة أحداث التاريخ .
وطور علماء الفيزياء في جامعة كورنيل في نيويورك أول نسخة من هذه الأداة . وبحسب دكتور باول كنزلر من الكلية الملكية في لندن فالأداة لا تحول مسار الضوء المحيط بالأجسام، بل تبطئ بعضاً من الأشعة الضوئية، ثم تسرعها مرة أخرى، فتتولد بذلك منطقة مظلمة مؤقتة أمام الضوء المتباطئ، تختفي فيها الأجسام .
واستطاع كنزلر بمعاونة اثنين من العلماء صياغة النظرية التي تعمل بها الأداة، مشيرين إلى وجود تشابه جزئي بين شعاع ضوئي، وبين صف من السيارات على طريق ما . فإذا سارت جميع السيارات بسرعة شديدة أمام سيارة بعينها، وكانت سرعة الأخيرة وما يليها من سيارات بطيئة، ستولد فجوة بين السيارات السريعة والبطيئة، خالية من السيارات، ومن الضوء أيضاً .
