- Liittynyt
- 27.12.2006
- Viestejä
- 32
Koittakaa nyt herranjumala ymmärtää fysiikan lait. 30 vuotta sitten oli helvetti samankokoisia objektiiveja kuin nyt ja tulee olemaan 30 vuoden päästäkin. Eri asia on sitten, kuvataanko 30 vuoden päästä enää perinteistä 2D kuvaa vai onko silloin jo ihan muut 3D lasit käytössä. Katoppa sinäkin nyt vanhoja objektiiveja, sun logiikalla tässä kovassa kehityksessä objektiivien pitäis olla jo sormenpään kokoisia, mutta kun se nyt ei mene näissä hommissa niin. Kamera on pienentyneet ajan saatossa, mutta kumma kyllä, objektiivit eivät, koska niissä pätee fysiikan lait valon taittumisessa jne.
Olet ihan oikeassa siinä, että fysiikan lait sanelevat objektiivien ja muiden tavanomaisten kuvauslaitteiden koko- ja resoluutiorajoitukset. Se ei silti tarkoita sitä, ettei noita rajoituksia olisi - ihan fysiikan puitteissa - mahdollista kiertää. Tällä hetkellä on käynnissä lukemattomia tutkimuksia ympäri maailman (myös Suomessa esim. Tampereen teknillisessä yliopistossa) joissa tutkitaan keinotekoisia nanorakenteita (metamateriaaleiksi sanotaan), joiden optiset ominaisuudet ovat varsin vänkiä verrattuna luonnosta löydettäviin materiaaleihin. Homma perustuu siihen, että kun rakenteen dimensiot ovat pienempiä kuin sähkömagneettisen kentän (esim. valo) aallonpituus, näkee kenttä tietynlaisen efektiivisen materiaalin, jolle voidaan räätälöidä jos jonkinmoista efektiä. Kaksi yleisintä esimerkkiä lienee, että metamateriaalin taitekertoimesta voidaan räätälöidä negatiivinen, mikä mahdollistaa teoreettisesti täydellisen linssin (ei diffraktiorajoitetta). Toinen yleinen esimerkki on, että voidaan luoda rakenne, jonka valo "kiertää". Ei kuulosta kauhean fancylta, mutta pieni ajattelu paljastaakin että jos valo kiertää jonkin kappaleen niin kyseessä on efektiivisesti näkymätön kappale. Moinen näkymättömyysviitta on itseasiassa jo demonstroitu, joskin vain yhdelle aallonpituudelle ja mikroaalloilla (mikroaallot noudattavat Maxwellin yhtälöitä siinä missä optiset aallotkin, ja Maxwellin yhtälöillä ei ole minkäänlaista natiivia pituusskaalaa, joten rakenteita skaalaamalla saadaan samat efektit optiikkaan). Optisilla aallonpituuksilla näiden laitteiden demonstraatioon tulee varmasti menemään vielä hyvä tovi, sillä näkyvän valon aallonpituuksille vaadittavat rakenteet ovat niin pieniä että nykytekniikalla niiden tekeminen on todella vaikeaa. Kehitystä kuitenkin tapahtuu koko ajan.
Tuskinpa Vanjoki tästä tietää mitään, mutta mahdotonta se tuskin on, että N vuoden päästä valokuvaus onnistuisi ilman järeitä objektiiveja. Alla iltaluettavaa, eli viitteet ylläolevaan.
J. Pendry "Negative Refraction Makes a Perfect Lens" http://www.cmth.ph.ic.ac.uk/photonics/Newphotonics/pdf/negref2.pdf (ilmainen linkki, artikkeli ilmestynyt Physical Review Lettersissä).
A. Grbic et al. "Overcoming the Diffraction Limit with a Planar Left-handed Transmission-line Lens" http://prl.aps.org/abstract/PRL/v92/i11/e117403
D. Schurig et al. "Metamaterial Electromagnetic Cloak at Microwave Frequencies" http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/314/5801/977
Ja vielä kiinnostuneille, yleistä settiä metamateriaaleista:
http://www.polymtl.ca/phys/doc/art_2_2.pdf