Почему невидимость — это самая бесполезная суперспособность. Невидимка банально бы ничего не видел

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Мнение | Наука и космос

Идея стать невидимым всегда манила человечество. От плаща-невидимки Гарри Поттера до лабораторных экспериментов DARPA — способность исчезнуть из поля зрения других кажется верхом свободы и власти. Но если отбросить фантазию и включить физику, картина получается совсем иной. На деле с точки зрения физики и биологии невидимость вовсе не чудо, а катастрофа: человек, ставший полностью невидимым, просто ослепнет.

Автор: DALL. E Источник: www.bing.com

Свет — основа зрения

Чтобы понять, почему это так, нужно вспомнить, как работает зрение. Мы видим окружающий мир потому, что свет отражается от объектов и попадает в наши глаза. Сетчатка улавливает фотоны видимого диапазона (примерно от 400 до 700 нанометров), и мозг преобразует эти сигналы в изображение.

Если тело человека стало бы невидимым, это означало бы, что свет не отражается и не поглощается его поверхностью. Иными словами, фотоны проходят сквозь него, словно сквозь воздух или стекло. Но если свет проходит насквозь, он не взаимодействует с фоторецепторами глаз. А значит, человек, став невидимым, попросту ослеп бы.

Глаза невидимки не получили бы ни малейшего количества света, ведь фотоны не задерживаются на их сетчатке. Это как попытаться сфотографировать прозрачный предмет, камера просто не сможет уловить изображение.

Даже если предположить, что глаза «остались видимыми», это разрушает саму идею невидимости. Свет должен попадать в зрачок и взаимодействовать с сетчаткой, что делает глаза отражающими, а значит, заметными. Более того, мозг, кровь и ткани вокруг глаз должны как-то проводить свет внутрь, не искажая его — а это физически невозможно для биологической материи.

Фактически, невидимость и зрение несовместимы, если мы говорим о классической прозрачности, при которой свет свободно проходит сквозь тело.

Ученые, конечно, пытались представить, как можно было бы реализовать невидимость. Исследования в области метаматериалов показали, что возможно создать структуры, которые перенаправляют свет вокруг объекта, заставляя его «исчезать» с точки зрения наблюдателя. Но такой объект не прозрачен в привычном смысле, он просто искривляет траекторию света.

Проблема в том, что если этот свет огибает тело, то он не попадает внутрь, в том числе и в глаза. Следовательно, человек внутри «поля невидимости» остается в полной темноте. Можно сказать, что это невидимость с побочным эффектом абсолютной слепоты.

Почему человек-невидимка нарушает физику

Чтобы стать по-настоящему невидимым, нужно полностью исключить взаимодействие тела со светом. Но это сразу создает несколько проблем:

  • Отсутствие тени. Свет не поглощается, а значит, невидимка не создает тень, как следствие, не может видеть отраженный свет.
  • Тепловое излучение. Любое тело излучает тепло, а значит, остается заметным в инфракрасном диапазоне. Чтобы скрыться и там, нужно охлаждать себя почти до нуля, что физически невозможно.
  • Преломление. Даже воздух вокруг тела немного изменяет направление света. Поэтому полностью прозрачный человек все равно будет «искажать» фон, как капля воды.

И самое главное: невидимость несовместима с биологией. Глаз, сетчатка и мозг — это физические структуры, которые работают за счет взаимодействия с фотонами. Сделай их прозрачными, и они перестанут функционировать.

Теоретическое решение

Теоретически существует одно любопытное решение: видеть можно было бы не в видимом, а в другом диапазоне частот. Например, в инфракрасном или ультрафиолетовом спектре, за пределами диапазона 400-700 нм.

Если тело невидимки не взаимодействует с видимым светом, но способно улавливать фотоны в инфракрасной области, то глаза (или встроенные сенсоры) могли бы воспринимать излучение, исходящее от предметов. В этом случае человек оставался бы невидимым для человеческого глаза, но все же «видел» бы мир, как тепловизор, в виде температурных контрастов.

Автор: Freepik Источник: www.freepik.com

Однако и тут возникает нюанс. Любая система, которая воспринимает другой диапазон, будь то инфракрасные сенсоры или камеры, все равно будет излучать и поглощать энергию. А значит, вас смогут засечь устройства, чувствительные к этим частотам. Иными словами, вы станете невидимы для обычного глаза, но видимы для технологий, работающих в других спектрах.

К тому же, если тело невидимки полностью прозрачное для видимого света, то любая техника внутри него (в том числе инфракрасные датчики или искусственные глаза) также должна быть невидимой. Но это снова обнуляет способность видеть, ведь датчики не смогут улавливать нужное излучение без взаимодействия с энергией. Получается замкнутый круг.

Когда невидимость все-таки возможна

Современные технологии уже приближаются к тому, чтобы создавать «оптическую маскировку» — устройства, которые делают объект «невидимым» не за счет исчезновения, а за счет обмана зрения. К примеру, японские инженеры разработали костюм, покрытый миниатюрными камерами и экранами, транслирующими картинку с противоположной стороны — эффект активного камуфляжа. В этом случае свет все еще взаимодействует с человеком, и он может видеть окружающее пространство, но для наблюдателя со стороны кажется, будто тела нет.

Так что единственный реалистичный способ «невидимости» — это не исчезнуть, а стать визуальной иллюзией.

Итог

Таким образом, с точки зрения физики и биологии, невидимость — это одна из самых противоречивых и нефункциональных суперспособностей. Чтобы оставаться невидимым, тело должно быть абсолютно прозрачным для света. Но тогда вы ничего не сможете увидеть. Любая попытка «вернуть зрение» автоматически разрушает саму невидимость.

Можно, конечно, попытаться «обмануть» физику с помощью технологий, камер или нейросетей, способных преобразовывать сигналы других диапазонов в визуальные образы. Но в этом случае речь идёт уже не о сверхспособности, а о сложном инженерном устройстве, и человек перестает быть невидимым сам по себе.

В итоге получается парадокс: быть невидимым — значит не видеть вовсе. И чем глубже наука изучает этот феномен, тем очевиднее становится, что иногда фантазии героев комиксов лучше оставить на страницах комиксов.

Изображение в превью:
Автор: DALL.E
Источник: www.bing.com

2 комментария

m
Глаза невидимки не получили бы ни малейшего количества света, ведь фотоны не задерживаются на их сетчатке.
не всегда так. Может поглощаться, а потом излучаться.
Свет должен попадать в зрачок и взаимодействовать с сетчаткой, что делает глаза отражающими, а значит, заметными.
Вот это прямое вранье — это не делает глаза отражающими.
Но такой объект не прозрачен в привычном смысле,
Нет.
Тепловое излучение. Любое тело излучает тепло, а значит, остается заметным в инфракрасном диапазоне. Чтобы скрыться и там, нужно охлаждать себя почти до нуля, что физически невозможно.
Тоже прямое вранье. Достаточно до уровня фона.
Глаз, сетчатка и мозг — это физические структуры, которые работают за счет взаимодействия с фотонами.

Чушь, для работа мозга не нужно взаимодействие с фотонами. учим матчасть.
a
Автор прочитал древнюю книжку Перельмана «Занимательная физика» и решил «расширить и углУбить» прочитанное с помощью ИИ. Получилось, как обычно с подделками ИИ в науке, плохо и с большим количеством ошибок.

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Предложен новый алгоритм поиска жизни в космосе, не опирающийся на биосигнатуры: жизнь выдает статистика

Поиск внеземной жизни десятилетиями строится на попытке обнаружить биосигнатуры — специфические химические маркеры в атмосферах далеких планет. Мы ищем кислород, метан или фосфин,...

Что за странный выступ на территории Афганистана на востоке

Глядя на политическую карту мира, у многих стран замечаешь странные геометрические «узоры» линии границы, не всегда они определяются географическими особенностями местности. Есть свой необычный...

Обзор компактного трёхпортового внешнего аккумулятора со встроенным кабелем Ugreen PB727, а также кабеля Ugreen 240W со встроенным информационным дисплеем

Ugreen PB727 — это компактный и мощный трёхпортовый внешний аккумулятор ёмкостью 10000 mAh, оснащённый информационным экраном и встроенным USB-C кабелем. Автор: Ugreen Источник:...

Ученые научились выключать «гормон любви»: почему точечная блокировка окситоцина поможет в изучении мозга

Окситоцин и вазопрессин — это нейропептиды, которые выполняют ключевые функции в организме млекопитающих. Их эволюционная история насчитывает около 600 миллионов лет, и за это время они...

Призраков не существует: новая математическая структура объяснила эффект темной материи без невидимых частиц

Галактики вращаются слишком быстро. Окраины спиральных структур движутся с такой скоростью, что гравитация видимого вещества — всех существующих там звезд, планет и газовых...