Ljus lärdes att passera genom ogenomskinliga hinder som om de inte fanns där

Även spridda föremål, som moln eller sockerbitar, kastar skuggor eftersom de är det

oordnade medier som skingrasljusvågor. Men nu har forskare från Wiens tekniska universitet och Utrechts universitet hittat ett sätt att kontrollera ljusvågor. De passerar genom föremål och projicerar en bild på andra sidan lika tydligt som om det inte fanns något hinder alls.

En oordnad miljö är i huvudsaken samling slumpmässigt placerade partiklar som pulver, sand, socker eller till och med ett moln. När ljus träffar denna grupp av små hinder, sprids det på ett otroligt komplext sätt. Men teoretiskt sett, om du kunde ta reda på detta spridningsmönster, skulle du kunna manipulera ljusvågor så att de passerar igenom utan att spridas.

Nyligen lyckades forskare göra just detdetta med användning av zinkoxid som spridningsmedium, med ljuskällan placerad på ena sidan och detektorn på den andra.

Till att börja med skickade teamet igenom pudretspecifika ljussignaler, och mätte sedan hur de kom in i detektorn. Med hjälp av några sofistikerade matematiska tekniker är det möjligt att bestämma arten av spridningen och skapa en specifik ljusvåg som inte förändrar vågformen alls. Ljusstrålen dämpades bara lite.

”Som vi har kunnat visa finns det en speciellklass av ljusvågor – så kallade spridningsinvarianta ljuslägen som producerar exakt samma vågmönster vid detektorn, oavsett om ljusvågen bara skickades genom luft eller behövde penetrera ett komplext lager zinkoxid”, förklarar Stefan Rotter, medförfattare till studien.

Oavsett hur spännande idén kan varaobehindrat penetration av ljus genom barriären gick forskarteamet ännu längre. Genom att korrekt kombinera flera spridningsinvarianta ljuslägen skapade de en ljusvåg kodad med en bild - i det här fallet stjärnbilden Ursa Major - och projicerade den på en detektor via zinkoxid.

Det nya verket är baserat på tidigareTeamets experiment med att manipulera ljusvågor för att kamouflera föremål, till exempel "osynlighetsmanteln". Forskningen kan leda till nya avbildningstekniker som gör att människor säkert kan se genom kroppen, till exempel röntgenstrålar. Men mycket mer arbete kommer att behöva göras innan sådan teknik förverkligas.

Läs mer

Den första exakta världskartan skapades. Vad är fel med alla andra?

Infraröd strålning från mänskliga händer användes för kryptering

Uranus har fått status som den konstigaste planeten i solsystemet. Varför?