Een team van wiskundigen, die eerst de wiskunde achter de zogenaamde ‘onzichtbaarheidsmantel’ creëerden, heeft bekend gemaakt dat dezelfde technologie gebruikt kan worden voor het maken van een ‘elektromagnetisch wormgat’. Allan Greenleaf, professor van wiskunde aan de Universiteit van Rochester, Verenigd Koninkrijk, en zijn collega’s hebben een variatie bedacht op het onzichtbaar maken van bepaalde materie.
Een onderzoek dat recentelijk is uitgevoerd door het team toont aan dat het mogelijk is om een onzichtbare tunnel te bouwen in de ruimte, die materie kan verplaatsen van het ene naar het andere punt. Wat klinkt als een idee uit een SF-serie, wordt in de toekomst mogelijk werkelijkheid.
“Stel je voor dat Harry Potters onzichtbaarheidsmantel gewikkeld wordt rond een buis,” zei Greenleaf. “De buis zou dan onzichtbaar worden en het object dat je aan de ene kant van de buis erin stopt zie je er na een tijdje er aan de andere kant van de buis weer uitkomen, zonder dat je het object hebt zien reizen.” Het klinkt als een heel simpel voorbeeld, maar het idee van Allan Greenleaf en zijn team komt wel ongeveer op hetzelfde neer.
De huidige technologie kan objecten onzichtbaar maken met behulp van microgolfstraling, maar volgens een computermodel kan dit ook bereikt worden met elektromagnetische golven op alle frequenties. Endoscopische chirurgie waarbij de chirurg wordt geleidt door MRI-fotografie zijn problematisch, omdat de intense magnetische velden die worden gegenereerd door de MRI-scanner de instrumenten van de chirurg beïnvloeden en omdat deze zelfde instrumenten worden vervormd door de MRI-scanner. Greenleaf zegt dat dit probleem opgelost kan worden met behulp van elektromagnetische wormgaten. Ze zouden namelijk de magnetische velden buiten worden gehouden en kunnen chirurgen daardoor beter hun werk uitvoeren.
Om deze onzichtbaarheidstechnologie te bewerkstelligen gebruikten Greenleaf en zijn collega’s theoretische wiskunde, om een apparaat te ontwerpen waarmee elektromagnetische golven in een van tevoren bepaalde baan te sturen. Onderzoekers kunnen deze technologie gebruiken om lagen van speciaal geconstrueerde, licht-buigende samengestelde materialen te creëren, die ook wel ‘metamaterialen’ worden genoemd.
Afgelopen jaar ontwikkelden professor David R. Smith en zijn collega’s van de Duke’s Pratt School een onzichtbaar apparaat als een schijf, waardoor microgolven in staat waren om rond het object te bewegen. Greenleaf en zijn collega’s hebben in dit geval uitvoerigere geometrie gebruikt, om te bepalen welke eigenschappen van het metamateriaal van wormgaten benodigd zijn voor het creëren van een ‘onzichtbare tunnel’. Tevens rekenden ze uit welke optische effecten er zouden kunnen ontstaan indien het binnenste van het wormgat bedekt zou zijn met een laag die bestaat uit een variatie van verschillende hypothetische metamaterialen.
In de veronderstelling dat het waarnemingsvermogen van iemand beperkt was tot de frequenties waarop het wormgat opereert, zou diegene aan de ene kant van de buis een vervormd beeld zien van de materie die zich bevindt aan de andere kant van de buis. Hoe dit beeld er precies uit komt te zien hangt af van de lengte van de buis en het aantal keren dat het licht in de buis weerkaatst wordt. Het beeld dat gevormd wordt van het object aan de andere kant van de buis zou eruitzien als een zogenaamde ‘fisheye-foto’, een foto waarop er een een karakteristieke tonvormige vertekening ontstaat.
Greenleaf en zijn collega’s hebben één van de vele manieren gebruikt om een elektromagnetisch wormgat te ontwikkelen. Indien de metamaterialen in het binnenste van de buis in staat zouden zijn om licht op alle zichtbare golflengtes te weerkaatsen, zouden ze een 3D-televisie kunnen laten ontstaan. Stel je voor dat duizenden kleine wormgaten zouden uitsteken uit een doos, zoals lang gras dat over de rand van een vaas hangt, dan zouden de wormgaten zelf onzichtbaar zijn, terwijl je aan het einde van het onzichtbare buisje het object zou zien dat zich aan de andere kant van het buisje bevindt. Wanneer er een prototype van dit wormgat wordt ontwikkeld is nog niet bekend.
Voorstelling van een wormgat tussen de aarde en Mars, waar de Maan aan de voorkant van de ‘buis’ staat. Indien er mensen op Mars zouden staan en dit wormgat ook daadwerkelijk bestond, zou het voor hen net lijken dat er een sterk vervormde Maan om Mars draaide.