Cloaking Device Concept Beweegt Voorbij De Theorie

{h1}

Graeme milton bedenkt nieuwe materialen, ontwikkelt wiskundige formules om ze te beschrijven en laat het aan anderen over om hun bruikbaarheid te construeren en te demonstreren.

Dit artikel achter de schermen werd aan WordsSideKick.com gegeven in samenwerking met de National Science Foundation.

Toegepaste wiskundige Graeme Milton bedenkt nieuwe materialen, ontwikkelt wiskundige formules om ze te beschrijven en laat het aan anderen over om hun nieuwigheden en bruikbaarheid in een laboratorium te construeren en te demonstreren.

Hoewel veel van zijn theoretische overpeinzingen worden gepubliceerd in peer-reviewed tijdschriften, is zijn onderzoek naar een superlens met het vermogen om een ​​voorwerp te verbergen of "te camoufleren" te veel te vergelijken met cloaking-apparaten die zijn afgebeeld in Star Trek en Harry Potter om begraven te blijven in de annalen van de academische wereld.

Het concept van een superlens kwam oorspronkelijk van Sir John Pendry in 2000 - hoewel Milton en zijn collega's Nicolae Nicorovici en Ross McPhedran in 1994 nauw verwante studies uitvoerden - en het concept is uitgebreid bestudeerd. Toch had niemand de verhullingseigenschappen gerealiseerd tot ze werden ontdekt door het onderzoek door Milton's team.

Het concept van een superlens-mantel is ver verwijderd van een werkbaar apparaat, maar door de integriteit van het wiskundige concept zijn een aantal experimentisten naar het laboratorium gestuurd om de theorie in de praktijk te brengen. Tot nu toe zijn de groepen die op dit gebied werken niet klaar om papieren te publiceren, maar ze hebben genoeg bereikt om te blijven proberen.

"We zijn ver weg van het Star Trek-apparaat, maar enkele van de tot nu toe behaalde experimentele resultaten zijn verrassend en opwindend", merkte Milton op.

Milton vervolgt zijn onderzoek aan de Universiteit van Utah, waar de afdeling wiskunde een aantal van de beste wetenschappers in de Verenigde Staten heeft om de wiskunde van nieuwe materialen te bestuderen.

Terwijl collega's Milton beschouwen als "de beste ter wereld" met de wiskunde van materialen, was hij niet altijd zo hoog gerangschikt. Milton, die in Sydney, Australië, was geboren, kwam zijn tweede jaar op de Universiteit van Sydney bijna in de problemen omdat hij zoveel tijd besteedde aan het lezen van geavanceerde vakken zoals kwantummechanica en algemene relativiteitstheorie dat hij zijn reguliere lessen niet kon bijwonen, en uiteindelijk stopte met school om een ​​jaar lang door Nieuw-Zeeland te liften.

Later keerde hij terug naar de universiteit om zich te vestigen en zijn bachelor- en masterdiploma's in de natuurkunde te behalen, gevolgd door een doctoraat in de natuurkunde aan de Cornell University. Zijn liefde voor het buitenleven bracht hem ertoe de baan in Utah te aanvaarden - hij doet zijn beste manier van denken tijdens het skiën, mountainbiken, zwemmen en fietsen op de weg.

De superlenzen die door Milton en Nicorovici zijn getheeerd, verhullen een object in de buurt door licht op een ongebruikelijke manier te laten gedragen. In plaats van een positieve brekingsindex te hebben die licht op dezelfde manier buigt als bij het passeren van lucht in een medium zoals glas of water, heeft de superlens een negatieve brekingsindex die er in wezen voor zorgt dat licht terugkeert en achteruit gaat. Wanneer een object naast de superlens wordt geplaatst, wordt het licht dat van het object terugkaatst geannuleerd door het licht dat de superlenzen weerkaatst, waardoor het object onzichtbaar wordt. Milton zei dat het fenomeen, getheoretiseerd door Milton en Nicorovici en bevestigd door de computer, enigszins analoog is aan de ruisonderdrukkende hoofdtelefoons die passagiers in vliegtuigen dragen.

"Op dit moment zouden experimenten als succesvol worden beschouwd als ze met een enkele lichtfrequentie werken en een paar stofdeeltjes verhullen en het te verhullen object veel kleiner zou moeten zijn dan de superlens," zei Milton. Ondanks de uitdaging werkt een groep wetenschappers momenteel aan het aantonen van het beginselprincipe. "Ze hebben enige vooruitgang geboekt, maar ze willen wat meer werk doen voordat ze hun resultaten in een krant hebben gezet", voegde hij eraan toe.

Potentiële vroege toepassingen voor een verhul apparaat zijn gevarieerd. Hoewel stealth-militaire apparaten een voor de hand liggende optie zijn, is één benadering in de geneeskunde waar het concept bepaalde elektronische instrumenten zou kunnen gebruiken, ondanks de aanwezigheid van sterke elektromagnetische velden, zoals die geproduceerd door hersenenscanners van ziekenhuizen. Milton en andere onderzoekers hebben ook gerelateerd werk uitgevoerd dat mogelijk in staat zou zijn om de elastische schokgolven van aardbevingen rond gebouwen te begeleiden.

Terwijl praktische toepassingen leuk zijn om over te speculeren, kunnen wiskundigen de nieuwe wiskunde die door het concept wordt gepresenteerd net zo waarderen.

"De bevindingen zullen leiden tot een beter begrip van partiële differentiaalvergelijkingen, wat zal leiden tot een beter begrip van de verspreiding van geluid, licht, vloeistof en turbulentie," zei Milton. De nieuwe wiskunde zal wetenschappers ook helpen om het nieuwe gebied van metamaterialen beter te begrijpen - een familie van nieuwe materialen met eigenschappen die niet worden gezien in natuurlijk voorkomende materialen. "Bestaande wetten beschrijven niet adequaat materialen met exotische microstructuren die geassocieerd zijn met bepaalde metamaterialen."

Het ontwerpen van nieuwe materialen is hoe Milton en zijn collega's in de eerste plaats de superlens tegenkwamen. De eigenschappen van een metamateriaal worden gedicteerd door de interne structuur in plaats van door de samenstelling ervan. Zijn werk vereist dat hij nieuwe geometrische structuren ontdekt en ontwerpt en vervolgens wiskundige formules ontwikkelt om hun eigenschappen te bewijzen. Hij werkte in zijn geboorteland Australië aan een composietmateriaal dat bestond uit reeksen gecoate cilinders toen hij besefte dat de cilinders licht op een onconventionele manier konden richten.Die ontdekking leidde uiteindelijk tot zijn wiskundig model voor de superlenzenmantel.

  • Video: Cloaking Concept gaat verder dan theorie
  • Video: licht gaat achteruit
  • Video: bevriezend licht

Opmerking van de uitgever: Dit onderzoek werd gesteund door de National Science Foundation (NSF), de federale instantie die belast is met de financiering van fundamenteel onderzoek en onderwijs op alle gebieden van wetenschap en techniek. Zie het archief achter de schermen.


Video Supplement: HUGE Discovery In Trappist-1 Found & Government Craft ( TR3B ) El Paso Sighting 9/9/2018.




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com