Kuidas heli eest peituda

Inimesed on palju fantaseerinud objektide ja kasvõi inimeste endi nähtamatuks muutmisest. Tunduvalt vähem on räägitud akustilisest nähtamatusest. Kas saaks kuidagi luua objekti, mis ei tekita kaja ehk ei peegelda tagasi helilaineid?

Milleks võiks seda vaja minna? Kõige lihtsam vastus on sõjatööstus, mis on sundinud läbi aegade inimesi innovaatiliselt mõtlema. Akustilisest nähtamatusest võidaksid allveelaevad, kelle liikumisi jälgitakse just helilaineid tekitava sonari abil, kirjutas The Economist.

Sonar saadab välja heli ning püüab selle peegelduse kinni. Teades heli levimise kiirust vastavas keskkonnas, on võimalik arvutada kaugus. Saates välja teise helisignaali, saadakse arvuti abil teada, kas kaja tekitaja on vahepeal liikunud, kui kiiresti ning mis suunas.

Põhja-Carolinas asuva Duke’i ülikooli teadlane Steven Cummer on mõelnud välja materjali, millega kaetud allveelaevad teeksid sellise jälitamise võimatuks. Kattematerjal juhib helilained ümber allveelaeva, nii et tagasi ei peegeldu midagi.

Materjali omadused sõltuvad kahest tegurist – tihedusest ning mahtelastsusmoodulist. Nende kombineerimisel peaks olema võimalik mõjutada helilaineid nii, et nad ei peegeldu tagasi. Materjal ei neelaks helilaineid, vaid juhiks need teisele poole objekti, seega ei jääks akustilist varju, mis võiks allveelaeva reeta.

Cummeri ajakirjas Physical Review Letters avaldatud artikli idee on mõnevõrra sarnane visuaalse nähtamatuse teemaga tegeleva John Pendry mõtetega, kuid erineb sellest ühe olulise asja poolest. Tegemist on heli, mitte valgusega ning heli liigub võrreldes valgusega väga aeglaselt. Valguse puhul on takistuseks asjaolu, et nähtamatust on relatiivsusteooriast tulenevatel põhjustel võimalik saavutada vaid väga kitsas spektriosas. Heli aga liigub aeglaselt ning relativistlikke piiranguid siin ei ole, mistõttu saab sama akustilist kilpi kasutada erineva lainepikkusega helilainete jaoks.

Cummer ja tema kolleegid ei ole veel suutnud luua konkreetset materjali, kuid töötava idee olemasolul ei tohiks ka see osutuda üle jõu käivaks.

• Tweet