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Capa de invisibilidad

Una capa de invisibilidad es un objeto que impide que quien la lleva sea visto. En el folclore, la mitología y los cuentos de hadas, la capa de invisibilidad aparece como un obj...

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Una capa de invisibilidad es un objeto que impide que quien la lleva sea visto. En el folclore, la mitología y los cuentos de hadas, la capa de invisibilidad aparece como un objeto mágico usado por personajes engañosos o como un objeto que lleva un héroe para cumplir una misión. Es un tema común en la mitología galesa y el folclore germánico , y puede tener su origen en el gorro de invisibilidad que aparece en los mitos griegos antiguos. Este motivo se encuentra bajo el código "D1361.12 capa mágica de invisibilidad" en el índice de motivos de Stith Thompson.

En el folclore

Las capas de invisibilidad son objetos mágicos que se encuentran en el folclore y los cuentos de hadas . Dichas capas son comunes en la mitología galesa ; un "Manto de Invisibilidad" se describe en el cuento Culhwch y Olwen (c.  1100) como una de las posesiones más preciadas del rey Arturo . [ 1 ] El manto se describe de nuevo, y con más detalle, [ 1 ] en el Breuddwyd Rhonabwy , y posteriormente se enumera como uno de los Trece Tesoros de la Isla de Gran Bretaña . Un manto similar aparece en la Segunda Rama del Mabinogi , en la que Caswallawn lo usa para asesinar a los siete mayordomos que Bran el Bendito dejó atrás y usurpar el trono. [ 1 ] [ 2 ]

En el cuento de hadas inglés Jack el Matagigantes , el héroe es recompensado con varios regalos mágicos por un gigante al que ha perdonado la vida, entre ellos un abrigo de invisibilidad. Iona y Peter Opie observan en The Classic Fairy Tales (1974) que el abrigo de Jack podría haberse tomado prestado del cuento de Pulgarcito o de la mitología nórdica, pero también establecen comparaciones con los relatos celtas del Mabinogion . [ 3 ]

Su equivalente en Japón es el kakuremino (隠れ蓑) , una "capa de paja" o "impermeable" mágica de invisibilidad. En el cuento popular del "Niño Melocotón" Momotarō , uno de los tesoros que el héroe recoge de los ogros es una capa de invisibilidad, en paralelo con la historia de Jack el matagigantes. [ 4 ]

Tarnkappe

Aunque las apariciones en cuentos de hadas son raras, [ 5 ] la capa de invisibilidad aparece en el cuento alemán Las doce princesas bailarinas (KHM 133) y en El rey de la montaña dorada (KHM 92) en los Cuentos de hadas de los hermanos Grimm . [ 6 ] La capa en los cuentos de hadas alemanes puede rastrearse hasta el tarnkappe ("capa de ocultación"), [ 5 ] como la que el héroe Sîfrit (Siegfried) adquiere del enano Alberich en la epopeya del alto alemán medio Nibelungenlied . [ 7 ] Los hermanos Grimm aclaran que el kappe de Sîfrit es una capa que cubre no solo la cabeza sino que envuelve el cuerpo, aunque en épocas posteriores tarnkappe llegó a considerarse un gorro de invisibilidad . El tarnkappe (o tarnkeppelin [ 8 ] ) también es propiedad del rey enano que es el personaje principal en Laurin . En diferentes pasajes o manuscritos variantes de estas obras, el tarnkappe también se denomina tarnhût (del alemán moderno Haut, «piel») [ 7 ] [ 9 ] o hehlkappe (del alemán moderno hehlen, «esconder»). [ 10 ] [ 11 ]

Adaptaciones modernas

En la epopeya original , el Cantar de los Nibelungos, la capa del héroe no solo le otorga invisibilidad , sino que también aumenta su fuerza para conquistar a la reina islandesa Brünhild . En el ciclo de óperas de Richard Wagner , El anillo del nibelungo , la capa se convierte en un casco mágico llamado Tarnhelm , que también confiere a quien lo lleva la capacidad de transformarse. Cuando Fritz Lang adaptó el Cantar de los Nibelungos para la pantalla grande en su película de 1924, Los Nibelungos , Sigfrido usa un velo o red de invisibilidad que obtiene del enano Alberich .

En la ficción

La película de Raoul Walsh , El ladrón de Bagdad , se estrenó el mismo año que Los Nibelungos y también presenta una capa de invisibilidad que juega un papel fundamental.

Edgar Rice Burroughs utiliza la idea de una capa de invisibilidad en su novela de 1931, Un guerrero de Marte . La película Erik el Vikingo muestra con humor al personaje principal usando una capa de invisibilidad, sin darse cuenta de que aparentemente solo funciona en hombres mayores. En El Señor de los Anillos , Frodo y los demás miembros de la Comunidad del Anillo recibieron capas de los Elfos, y Samwise preguntó: "¿Son capas mágicas?". La capa que le dieron a Frodo lo camufló de tal manera que el enemigo no pudo ver "más que una roca donde estaban los hobbits ".

Las capas de camuflaje constituyen un elemento central de la trama en la novela Dhalgren de Samuel R. Delany , publicada en 1975 .

También existen capas de invisibilidad en la serie de novelas de Harry Potter de J.K. Rowling . [ 12 ] Harry Potter usa una Capa de Invisibilidad, que heredó de su padre, para colarse en áreas prohibidas de su escuela y permanecer oculto. Más adelante se revela que esta capa en particular perteneció a la Muerte misma, convirtiéndola en una de las Reliquias de la Muerte .

En La historia secreta de Donna Tartt (1992), el personaje Richard dice: "Me convertí en un experto en hacerme invisible"... "Los domingos por la tarde, con mi capa de invisibilidad sobre los hombros, me sentaba en la enfermería a veces hasta seis horas seguidas...".

En ciencia

El 19 de octubre de 2006 se creó una capa que canalizaba microondas de una frecuencia específica alrededor de un cilindro de cobre , de forma que emergían casi como si no hubiera nada allí. La capa estaba hecha de metamateriales y proyectaba una pequeña sombra, un problema que los diseñadores esperan solucionar.

El dispositivo oculta una región bidimensional definida y solo a una frecuencia de microondas específica. Se está trabajando para lograr resultados similares con luz visible. [ 13 ] [ 14 ] También son posibles otros tipos de capas de invisibilidad , incluidas aquellas que ocultan eventos en lugar de objetos.

Sin embargo, ocultar un objeto del tamaño de un humano en longitudes de onda visibles parece tener una baja probabilidad. [ 15 ] De hecho, parece haber un problema fundamental con estos dispositivos como "capas de invisibilidad": [ 16 ]

Todavía no está claro si se logrará la invisibilidad que todos imaginan con el dispositivo de camuflaje de Star Trek o la capa de Harry Potter. Para que un objeto desaparezca literalmente ante los ojos de una persona, una capa tendría que interactuar simultáneamente con todas las longitudes de onda, o colores, que componen la luz.

Por otro lado, un grupo de investigadores vinculados al Laboratorio Berkeley y a la Universidad de California, Berkeley, creen que el camuflaje en frecuencias ópticas es posible. Además, parece estar al alcance. Su solución a los obstáculos que presenta el camuflaje son los dieléctricos. Estos materiales no conductores ( dieléctricos ) se utilizan para una capa de camuflaje tipo alfombra, que funciona como un dispositivo de camuflaje óptico. [ 17 ] [ 18 ] Según el investigador principal:

Hemos ideado una nueva solución al problema de la invisibilidad basada en el uso de materiales dieléctricos (no conductores). Nuestra capa óptica no solo sugiere que los materiales verdaderamente invisibles están a nuestro alcance, sino que también representa un gran avance hacia la óptica transformacional, abriendo la puerta a la manipulación de la luz a voluntad para la creación de nuevos microscopios potentes y ordenadores más rápidos.

Además, a principios de 2011 se anunció un nuevo sistema de camuflaje que es efectivo en luz visible y oculta objetos macroscópicos, es decir, objetos que pueden ser vistos por el ojo humano. El camuflaje está construido con calcita común y fácilmente obtenible . El cristal consta de dos piezas configuradas según parámetros específicos. La calcita es capaz de refractar la luz alrededor de un objeto sólido posicionado entre los cristales. El sistema emplea la birrefringencia natural de la calcita. Desde fuera del sistema, el objeto no es visible "al menos 3 órdenes de magnitud mayores que la longitud de onda de la luz en las tres dimensiones". La calcita resuelve las limitaciones de intentar camuflarse con inclusiones metálicas; este método no requiere un proceso de nanofabricación como se ha vuelto necesario con otros métodos de camuflaje. El proceso de nanofabricación consume mucho tiempo y limita el tamaño de la región camuflada a un área microscópica. El sistema funciona mejor bajo luz verde. Además, los investigadores parecen ser optimistas sobre un dispositivo de camuflaje práctico en el futuro: [ 19 ] [ 20 ]

En resumen, hemos demostrado la primera capa de invisibilidad macroscópica que opera en frecuencias visibles, la cual transforma un espejo deformado en uno plano desde cualquier ángulo de visión. Esta capa es capaz de ocultar objetos tridimensionales de tres a cuatro órdenes de magnitud mayores que las longitudes de onda ópticas y, por lo tanto, cumple con la definición común de una capa de invisibilidad: es decir, el efecto de ocultación se puede observar directamente sin la ayuda de microscopios. Dado que nuestro trabajo resuelve varios problemas importantes asociados típicamente con la ocultación ( tamaño, ancho de banda, pérdida y distorsión de la imagen), abre el camino para futuros dispositivos de ocultación prácticos.

Otro diseño propone insertar diminutas agujas metálicas en un cono con forma de cepillo, dispuestas en ángulos y longitudes que obligarían a la luz a rodear la capa. Esto haría que todo lo que se encuentre dentro del cono pareciera desvanecerse, ya que la luz dejaría de reflejarse en él. «Parece sacado de la ficción, lo sé, pero concuerda completamente con las leyes de la física», afirmó el investigador principal, Vladimir Shalaev , profesor de ingeniería eléctrica e informática en Purdue. «Idealmente, si lo hacemos realidad, funcionaría exactamente como la capa de invisibilidad de Harry Potter », añadió. «No será pesado porque tendrá muy poco metal».

Además, el 30 de abril de 2009, dos equipos de científicos desarrollaron una capa que hacía invisibles los objetos a la luz infrarroja cercana. A diferencia de sus predecesoras, esta tecnología no utilizaba metales, lo que mejora el camuflaje, ya que los metales provocan la pérdida de luz. Los investigadores mencionaron que, dado que el método puede reducirse aún más en tamaño, representaba un gran avance hacia una capa que funcionaría con luz visible. [ 21 ]

Problemas de refracción y opacidad

Las afirmaciones destacadas de que los resultados de laboratorio con metamateriales son demostraciones de prototipos de capas de invisibilidad entran en conflicto con dos hechos que resultan de las características fundamentales de la tecnología de metamateriales subyacente:

  • Estos materiales son, por naturaleza, altamente dispersivos , por lo que la luz que pasa alrededor de un objeto "oculto" se refractaría fuertemente ( los prismas no son invisibles).
  • Actualmente, la luz que atraviesa estos materiales se absorbe parcialmente, lo que hace que el escudo sea parcialmente opaco.
  • La luz que se desvía alrededor de un objeto recorre una trayectoria más larga que la que llega directamente desde el fondo. Esto introduce un error de paralaje que hace que los objetos cercanos del fondo parezcan más lejanos de lo que realmente están, revelando la capa mediante distorsiones. A grandes distancias, como la línea de visión hasta el horizonte, esto puede pasar desapercibido.
  • El camuflaje perfecto mediante materiales puede ser problemático al tener en cuenta la causalidad . [ 22 ]

Camuflaje acústico

Aunque el camuflaje perfecto basado en pintura invisible es imposible si se colocan detectores (como micrófonos) y fuentes (como altavoces) alrededor de un volumen y se utiliza una fórmula específica para calcular las señales que se envían a las fuentes, el camuflaje perfecto es posible. Dicho camuflaje perfecto requiere que la información fluya a través del volumen con la suficiente rapidez y que los cálculos se realicen con la suficiente celeridad para que la información necesaria llegue a las fuentes situadas al otro lado del volumen con la suficiente rapidez. Por lo tanto, el camuflaje perfecto para la luz sigue siendo probablemente, como mínimo, muy difícil, si no imposible. Sin embargo, para las ondas sonoras, dicho camuflaje perfecto es posible en principio; por ejemplo, un objeto podría volverse invisible al sonar.

Según el principio de Fermat, la luz sigue la trayectoria del camino óptico más corto, es decir, aquel en el que la integral de la función del índice de refracción es mínima. Por lo tanto, el índice de refracción de un medio óptico determina cómo se propaga la luz en su interior. En consecuencia, mediante una selección adecuada del perfil del índice de refracción de un medio óptico, los rayos de luz pueden desviarse y propagarse en bucles cerrados.

Véase también

Referencias

  1. 1 2 3 Stephens (1998) pág. 479
  2. ^ Gantz, Jeffrey (1987). El Mabinogion . Nueva York: Pingüino. pag. 80 . ISBN  978-0-14-044322-6.
  3. ↑ Opie, Iona ; Opie, Peter (1992) [1974]. Los cuentos de hadas clásicos . Oxford University Press . págs. 47–50 . ISBN  978-0-19-211559-1.
  4. ↑ Eberts, Ray E.; Eberts, Cindelyn G. (1995). Los mitos de la calidad japonesa . Prentice-Hall. pág . 135. ISBN  978-0-13-180803-4.
  5. 1 2 Gregorson Campbell, John (2004) [1900], Tatar, Maria (ed.), The Annotated Brothers Grimm , JW. W. Norton & Company, pág. 332, ISBN  978-0-393-05848-2
  6. ↑ Jacob y Wilhelm Grimm. "El rey de la montaña de oro" . Cuentos del hogar .
  7. 1 2 Grimm, Jacob (1883). "XVII. Espectros y elfos" . Mitología teutónica . Vol. 2. James Steven Stallybrass (trad.). W. Swan Sonnenschein & Allen. pág. 462.  
  8. ↑ Müllenhoff (1874) ed., Laurin , v.485
  9. ↑ Ettmüller (1829) ed., Kunech Laurin , v. 39 y nota, p. 63
  10. ↑ von der Hagen (1807) ed., Der Nibelungen Lied ms. B 1735, 2614
  11. ↑ Ettmüller (1829) ed.,
  12. ↑ John Schwartz (20 de octubre de 2006). "Los científicos dan un paso hacia la invisibilidad" . The New York Times .
  13. ↑ Peter N. Spotts (2006-10-20). "¿Desaparecer en el aire? Científicos dan un paso hacia la invisibilidad" . The Christian Science Monitor . Consultado el 5 de mayo de 2007 .
  14. ↑ Sean Markey (19 de octubre de 2006). "Según los científicos, se prueba con éxito la primera capa de invisibilidad" . National Geographic News. Archivado del original el 22 de octubre de 2006. Consultado el 5 de mayo de 2007 .
  15. ↑ Robert F. Service y Adrian Cho (17 de diciembre de 2010). "Nuevos trucos extraños con la luz". Science . 330 (6011): 1622. Bibcode : 2010Sci...330.1622S . doi : 10.1126/science.330.6011.1622 . PMID 21163994 . 
  16. ↑ "¡Demostración de capa de invisibilidad!" . Computing News. 2006 . Consultado el 5 de mayo de 2007 .
  17. ↑ Yarris, Lynn (1 de mayo de 2009). "Difuminando la línea entre la magia y la ciencia: Investigadores de Berkeley crean una "capa de invisibilidad""" . Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley . Consultado el 23 de marzo de 2011 .
  18. ↑ Valentine, Jason; Li, Jensen; Zentgraf, Thomas; Bartal, Guy; Zhang, Xiang (2009). "Una capa óptica hecha de dieléctricos" ( PDF) . Nature Materials . 8 (7): 568–71 . arXiv : 0904.3602 . Bibcode : 2009NatMa...8..568V . doi : 10.1038/nmat2461 . PMID 19404237. S2CID 118454430. Archivado del original (PDF) el 07-10-2011 . Recuperado el 23-03-2011 .  
  19. ↑ Chen, Xianzhong; Luo, Yu; Zhang, Jingjing; Jiang, Kyle; Pendry, John B.; Zhang, Shuang (2011). " Captura de invisibilidad macroscópica de luz visible" . Nature Communications . 2 (2): 176. arXiv : 1012.2783 . Bibcode : 2011NatCo...2..176C . doi : 10.1038/ncomms1176 . PMC 3105339. PMID 21285954 .  
  20. ↑ Zhang, Baile; Luo, Yuan; Liu, Xiaogang; Barbastathis, George (2011). "Capa de invisibilidad macroscópica para luz visible". Physical Review Letters . 106 (3) 033901. arXiv : 1012.2238 . Bibcode : 2011PhRvL.106c3901Z . doi : 10.1103/PhysRevLett.106.033901 . PMID 21405275 . S2CID 13851653 .  
  21. ↑ "Científicos desarrollan una nueva tecnología de capa de invisibilidad" . redOrbit. 30 de abril de 2009.
  22. ↑ Miller, David AB (2006). "Sobre el camuflaje perfecto" . Optics Express . 14 (25): 12457– 12466. Bibcode : 2006OExpr..1412457M . doi : 10.1364/OE.14.012457 . PMID 19529679 . 

Bibliografía

  • Stephens, Meic , ed. (1998). The New Companion to the Literature of Wales . Cardiff: University of Wales Press. ISBN 978-0-7083-1383-1.

Lecturas adicionales

  • Ocultación y misterio: realidad y ficción, por el profesor David R. Smith - Ingeniería Eléctrica e Informática - Universidad de Duke (28 de mayo de 2006)
  • Metamaterial óptico tridimensional con índice de refracción negativo, por Jason Valentine, Shuang Zhang, Thomas Zentgraf, Erick Ulin-Avila, Dentcho A. Genov, Guy Bartal y Xiang Zhang. Publicación anticipada en línea de Nature, 11 de agosto de 2008.
  • Refracción óptica negativa en metamateriales masivos de nanocables por Jie Yao, Zhaowei Liu, Yongmin Liu, Yuan Wang, Cheng Sun, Guy Bartal, Angelica M. Stacy y Xiang Zhang. Science, 15 de agosto de 2008: vol. 321, n.º 5891, pág.  930.
  • Leonhardt, Ulf; Smith, David R (2008). "Enfoque en el camuflaje y la óptica de transformación" . New Journal of Physics . 10 (11) 115019. Bibcode : 2008NJPh...10k5019L . doi : 10.1088/1367-2630/10/11/115019 .
  • Ocultación de un objeto realista mediante una capa de invisibilidad de terahercios de banda ancha, por Fan Zhou, Yongjun Bao, Wei Cao, Colin Stuart, Jianqiang Gu, Weili Zhang y Cheng Sun. Scientific Reports 1, 2011.
  • Inami, M.; Kawakami, N.; Tachi, S. (2003). «Camuflaje óptico mediante tecnología de proyección retrorreflectante» (PDF) . Segundo Simposio Internacional IEEE y ACM sobre Realidad Mixta y Aumentada, 2003. Actas . págs. 348–349 . CiteSeerX 10.1.1.105.4855 . doi : 10.1109/ISMAR.2003.1240754 . ISBN   978-0-7695-2006-3. S2CID 44776407 . 
  • Gonano, CA (2016). Una perspectiva sobre metasuperficies, circuitos, hologramas e invisibilidad (PDF) . Politécnico de Milán, Italia.
  • Punto de fuga - The Guardian Información sobre el "traje de sigilo"
  • Capa de invisibilidad creada en 3D - BBC News
  • La capa de invisibilidad está un paso más cerca - BBC News
  • Cómo funcionan las capas de invisibilidad - HowStuffWorks
  • Efecto de invisibilidad plasmónica - Live Science
  • Científicos buscan replicar la capa de invisibilidad de Harry Potter - Live Science
  • La invisibilidad como resultado del efecto de radiación de campo SEIS 4D
  • En busca de la invisibilidad: metamateriales y camuflaje (vídeo), Prof. Andrea Alù en TEDxAustin, 2013.