Invisibilidad

La invisibilidad es el estado de un objeto que no puede ser visto . Se dice que un objeto en este estado es invisible (literalmente, "no visible"). Este fenómeno es estudiado por la física y la psicología de la percepción .

Dado que los objetos pueden verse gracias a la luz que se refleja en sus superficies y llega a los ojos del observador , la forma más natural de invisibilidad (ya sea real o ficticia) es un objeto que no refleja ni absorbe la luz (es decir, que permite que la luz lo atraviese). Esto se conoce como transparencia y se observa en muchos materiales naturales (aunque ningún material natural es 100% transparente).

La percepción de la invisibilidad depende de varios factores ópticos y visuales. ^{[ 1 ]} Por ejemplo, la invisibilidad depende de los ojos del observador y/o de los instrumentos utilizados. Así, un objeto puede clasificarse como "invisible" para una persona, un animal, un instrumento, etc. En investigaciones sobre percepción sensorial se ha demostrado que la invisibilidad se percibe en ciclos. ^{[ 2 ]}

La invisibilidad suele considerarse la forma suprema de camuflaje , ya que no revela al observador ningún tipo de signos vitales , efectos visuales ni frecuencias del espectro electromagnético detectables por el ojo humano , sino que utiliza longitudes de onda de radio , infrarrojas o ultravioletas .

En óptica de la ilusión , la invisibilidad es un caso especial de efectos ilusorios: la ilusión del espacio libre.

El término se usa a menudo en la fantasía y la ciencia ficción , donde los objetos no pueden verse mediante magia o tecnología hipotética .

La tecnología puede utilizarse, tanto en teoría como en la práctica, para hacer invisibles objetos del mundo real.

Mediante una imagen en tiempo real mostrada en una pantalla portátil, es posible crear un efecto de transparencia. Esto se conoce como camuflaje activo . Si bien se afirma que la tecnología furtiva es invisible al radar , todas las aplicaciones oficiales de esta tecnología solo pueden reducir el tamaño o la nitidez de la señal detectada por el radar.

En 2003, el científico chileno Gunther Uhlmann postuló las primeras ecuaciones matemáticas para crear materiales invisibles. ^{[ 3 ]} En 2006, un equipo de investigadores de Gran Bretaña y Estados Unidos anunció el desarrollo de una verdadera capa de invisibilidad , un metamaterial artificial invisible al espectro de microondas, aunque aún se encuentra en sus primeras etapas. ^{[ 4 ]}

En la cinematografía , las personas, los objetos o los fondos pueden hacerse invisibles ante la cámara mediante un proceso conocido como croma .

Ingenieros y científicos han realizado diversas investigaciones para explorar la posibilidad de crear invisibilidad óptica real (capas de invisibilidad) para objetos. Los métodos suelen basarse en la aplicación de las técnicas teóricas de la óptica de transformación , que han dado lugar a varias teorías sobre el camuflaje .

Actualmente, no existe un dispositivo de camuflaje práctico. ^{[ 5 ] [ 6 ]} Un trabajo teórico de 2006 predice que las imperfecciones son menores y que los metamateriales pueden hacer que los "dispositivos de camuflaje" de la vida real sean prácticos. ^{[ 7 ] [ 8 ]} Se predice que la técnica se aplicará a las ondas de radio dentro de cinco años, y la distorsión de la luz visible es una posibilidad eventual. La teoría de que las ondas de luz pueden ser tratadas de la misma manera que las ondas de radio es ahora una idea popular entre los científicos. El agente puede compararse con una piedra en un río, alrededor de la cual pasa el agua, pero un poco río abajo no deja rastro de la piedra. Comparando las ondas de luz con el agua, y cualquier objeto que se esté "camuflando" con la piedra, el objetivo es que las ondas de luz pasen alrededor de ese objeto, sin dejar aspectos visibles del mismo, posiblemente ni siquiera una sombra. ^{[ 9 ]} Esta es la técnica representada en la adaptación televisiva de 2000 de El hombre invisible .

Dos equipos de científicos trabajaron por separado para crear dos "capas de invisibilidad" a partir de metamateriales diseñados a nanoescala . Demostraron por primera vez la posibilidad de ocultar objetos tridimensionales (3D) con materiales artificiales que redirigen el radar, la luz u otras ondas alrededor del objeto. Mientras que una utiliza una especie de red de capas metálicas para invertir la dirección de la luz, la otra emplea diminutos hilos de plata. Xiang Zhang, de la Universidad de California en Berkeley , explicó: "En el caso de las capas o escudos de invisibilidad, el material tendría que curvar las ondas de luz completamente alrededor del objeto, como un río que fluye alrededor de una roca. Un observador que mirara el objeto oculto vería entonces luz desde detrás de él, lo que haría que pareciera desaparecer".

El equipo del investigador de la UC Berkeley, Jason Valentine, creó un material que afecta la luz cerca del espectro visible, en una región utilizada en la fibra óptica: «En lugar de que el pez parezca estar ligeramente por delante de donde se encuentra en el agua, parecería estar por encima de la superficie. Para que un metamaterial produzca refracción negativa, debe tener una estructura más pequeña que la longitud de onda de la radiación electromagnética utilizada». El equipo de Valentine creó su material de «red» apilando capas dieléctricas de plata y metal y perforándolas. El otro equipo utilizó una plantilla de óxido y cultivó nanocables de plata dentro de óxido de aluminio poroso a distancias diminutas, menores que la longitud de onda de la luz visible. Este material refracta la luz visible.

El equipo de investigación del Imperial College de Londres logró resultados con microondas . En mayo de 2008, el físico Profesor Sir John Pendry creó un diseño de capa de invisibilidad con un cilindro de cobre . Científicos que trabajaban con él en la Universidad de Duke , en Estados Unidos, pusieron la idea en práctica. ^{[ 10 ] [ 11 ]}

Pendry, quien teorizó sobre la capa de invisibilidad "en broma" para ilustrar el potencial de los metamateriales, dijo en una entrevista en agosto de 2011 que las grandes y teatrales manifestaciones de su idea probablemente son exageradas: "Creo que es bastante seguro que ninguna capa que Harry Potter reconocería está sobre la mesa. Se podría soñar con alguna teoría, pero la práctica misma de fabricarla sería imposible. ¿Pero se pueden ocultar cosas de la luz? Sí. ¿Se pueden ocultar cosas que miden unos pocos centímetros de ancho? Sí. ¿Es la capa realmente flexible y ondeante? No. ¿Lo será alguna vez? No. Así que se pueden hacer muchas cosas, pero hay limitaciones. Habrá algunos niños decepcionados, pero puede que haya algunas personas en la industria que estén muy agradecidas por ello". ^{[ 12 ]}

En Turquía, en 2009, los investigadores del Centro de Investigación de Nanotecnología de la Universidad de Bilkent explicaron y publicaron en la revista New Journal of Physics que habían logrado hacer realidad la invisibilidad en la práctica utilizando nanotecnología, haciendo que un objeto sea invisible sin sombras, etc., junto a una escena perfectamente transparente, mediante la producción de un material nanotecnológico que también se puede producir como un traje que cualquiera puede usar.

En 2019, Hyperstealth Biotechnology patentó la tecnología detrás de un material que desvía la luz para hacer que personas y objetos sean prácticamente invisibles a simple vista. El material, llamado Quantum Stealth, aún se encuentra en fase de prototipo, pero fue desarrollado por el director ejecutivo de la compañía, Guy Cramer, principalmente con fines militares, para ocultar agentes y equipos como tanques y aviones en el campo de batalla. A diferencia de los materiales de camuflaje tradicionales, que se limitan a condiciones específicas como bosques o desiertos, según Cramer, esta "capa de invisibilidad" funciona en cualquier entorno o estación del año, a cualquier hora del día. Esto a pesar de que su aplicación real requiere fondos artificiales formados por líneas horizontales. ^{[ 13 ]}

Se puede describir a una persona como invisible si los demás se niegan a verla o la pasan por alto habitualmente. El término se utilizó de esta manera en el título del libro El hombre invisible , de Ralph Ellison , en referencia al protagonista, probablemente inspirado en el autor, que era ignorado debido a su condición de afroamericano . Esto se ve respaldado por la cita del prólogo: «Soy invisible, entiéndanlo, simplemente porque la gente se niega a verme». (Prólogo.1) ^{[ 14 ]}

En la ficción, las personas o los objetos pueden volverse completamente invisibles por diversos medios:

• Los objetos mágicos como anillos , capas y amuletos pueden usarse para otorgar al portador invisibilidad permanente (o invisibilidad temporal hasta que se quite el objeto). ^{[ 15 ] [ 16 ]}
• Las pociones mágicas pueden consumirse para otorgar invisibilidad temporal o permanente.
• Los hechizos mágicos pueden lanzarse sobre personas u objetos, otorgándoles generalmente invisibilidad temporal.
• Algunas criaturas míticas pueden volverse invisibles a voluntad, como en algunos cuentos en los que los duendes o los dragones chinos pueden encogerse tanto que los humanos no pueden verlos.
• En la ciencia ficción, la idea de un " dispositivo de camuflaje ".

En algunas obras, el poder de la magia crea un medio eficaz de invisibilidad al distraer a cualquiera que pudiera notar al personaje. Pero como el personaje no es verdaderamente invisible, el efecto podría delatarse ante espejos u otras superficies reflectantes.

En lo que respecta a la invisibilidad mágica , surge la cuestión de si la ropa y los objetos que lleva el ser invisible también se vuelven invisibles. En general, se considera que también son invisibles, pero en algunos casos la ropa permanece visible y debe quitarse para lograr el efecto de invisibilidad completo.

• Ambigüedad
• Operación encubierta
• invisibilidad social
• Visibilidad

• El principio del camaleón digital: computar la invisibilidad mediante la representación de la transparencia.
• Número especial de Physics World sobre la ciencia de la invisibilidad - Julio de 2011
• Luz fantástica: coqueteando con la invisibilidad - The New York Times
• Invisibilidad en el mundo real. Interesante imagen de la mitad inferior de un tubo de ensayo invisible en aceite de cocina.
• Breve artículo sobre por qué la luz visible es visible - Straight Dope
• CNN.com - La ciencia revela los secretos de la invisibilidad - 9 de agosto de 2006
• - Se logra una invisibilidad casi perfecta mediante el uso de material nanotecnológico en Turquía - Julio de 2009