カナダの企業が「量子不可視」素材を開発した。ハリー・ポッターの「透明マント」はそう遠くないかもしれない

ハリー・ポッターシリーズの小説と映画は、世代の思い出とも言えるでしょう。この広大な魔法の世界で、J.K.ローリングは空飛ぶほうき、賢者の石、ニワトコの杖、みぞおちの鏡など、さまざまな斬新な魔法の小道具を創作しましたが、私が最も感銘を受けた魔法の小道具はハリー・ポッターの「透明マント」です。

その時、私は、もし透明マントが手に入れられたら、私は...（10,000語省略）と考えました。

残念なことに、夢から目覚めた後、マントも一緒に消えてしまいました。

しかし、「ステルス」という概念は消えたわけではない。軍事分野では、実はステルス戦闘機などの「空の幽霊」は古くから登場している。

しかし、ステルス戦闘機の原理は特殊な構造やコーティングを使用することでレーダーの探知効果を低減し、それによって上空で「見えない」効果を達成することであるため、厳密な意味でのステルスとは言えません。

科学技術の発展により、目に見えない様々な物質が雨後の筍のように出現しました。少し前に台湾メディアの報道によると、カナダの迷彩会社が物体を隠すことができる特殊な素材を開発したそうです。

この素材はプラスチックのシートのように見え、非常に薄くて軽く、曲げることもできます。

同社はこの素材を「Quantum Stealth」と呼んでいる。光が表面を通過すると、素材の後ろにある物体が屈折し、後ろにある物体を隠す「デッドスポット」が形成されます。肉眼では、物体は視界から消えたように見えます。

この素材は、物体を視界から消すだけでなく、赤外線、紫外線、熱スペクトルの下で検出対象を効果的に隠すことができます。

この場合、この目に見えない素材はすぐに使用されるはずです。しかし、「量子不可視性」は完璧ではなく、同社も非常に正直だ。彼らは、現在の目に見えない素材にはまだ欠点があることを認めています。たとえば、隠したい物体が素材に近すぎたり遠すぎたりすると、完全に見えなくなることはありません。

「量子不可視性」の原理

この目に見えない素材のデモ動画がYouTubeにアップロードされると、多くの人がその魔法のような目に見えない機能に興味を持ち、この素材で作られたさまざまな「目に見えない」アイテムを購入しました。名前が「量子」に関連しているため、この物質の表面に量子トンネル効果によるナノスケールのコーティングが施されているため、目に見えないという原理だと説明する人もいます。

すべては量子力学だというのは本当です...この会社でさえそれを言う勇気はありません。実際のところ、これは単なる光学的効果です。

この物質の微細構造を顕微鏡で観察すると、その表面が円筒形の縞模様の列で構成されており、それが格子状の構造を形成するように配置されていることがわかります。

では、なぜ格子のような構造が透明マントの効果を実現できるのでしょうか?

まず、会社の公式サイトを見つけて調べてみました。この目に見えない素材の原理は、ペットボトルを通して何かを見るのと同じだと説明されました。観察されている物体とボトルの間の距離が徐々に大きくなると、物体は変形し始め、画像が反転します。

有害！簡単に言えば、これは虫眼鏡の原理ではないでしょうか？

虫眼鏡で物体を見ると、距離が増すにつれて物体はどんどん大きくなりますが、距離が 2f (焦点距離の 2 倍) を超えると、物体は反転して徐々に小さくなります。

しかし、この目に見えない物質の表面は、虫眼鏡のような両凸レンズではなく、円筒形の平凸レンズです。

物体がレンズと平行な場合、距離が長くなるにつれて物体は水平方向に小さくなりますが、垂直方向には変化しません（短くなりません）。

この凸レンズに対して物体が垂直である場合、距離が増加するにつれて、物体は水平方向にどんどん小さくなりますが、垂直方向には変化がありません。

この原理に基づいて、この円筒レンズからさらに凸レンズをコピーし、並べると格子になります。

このとき、この格子に平行な物体を見ると、物体は消えたように見えますが、実際には消えていません。これは、凸レンズの効果によって物体が薄くなり、2 つの凸レンズの間の「死角」に物体がたまたま挟まってしまい、人々がそれを選択的に無視してしまうためです。

したがって、この目に見えないマテリアルを使用する場合、目的の効果を得るためには、隠されたオブジェクトがマテリアルと平行でなければならないことに注意することが重要です。

実際、ほとんどの人は、子供の頃に遊んだ 3D カードというこの魔法の「目に見えない素材」に触れたことがあるでしょう。特定の角度を回転させるだけで、さまざまな画像を見ることができます。

3D カードの原理は、表面の凸レンズを使用して、背後にあるさまざまなパターンを個別に拡大することです。角度が変わると、一部の写真がより目立つようになることがわかります。

裏面の模様を削ると、かっこいい目に見えないカードが出来上がります。

もちろん、このような目に見えないカードは原理的には効果を達成したとしか言えませんが、カナダの会社が開発した「量子不可視性」にはまだまだ程遠いものです。これは彼らの最初のバージョンとしか考えられず、現在では14番目のバージョンにアップデートされているからです。

最後に、未熟なアイデアを提案したいと思います。近すぎたり遠すぎたりして露出してしまうという問題が現時点で解決できないのであれば、振り子の形をした「透明マント」を作ることも検討できるかもしれない。距離を固定したら、上から制御棒を伸ばします。人が中に立つと、制御棒によって人の動きに合わせて「透明マント」を動かすことができる。

@Soul Painter、みんな想像力を働かせて

こうして切り上げると、ハリー・ポッターの「透明マント」が手に入ったことになりますか？

何か（大胆な）未熟なアイデアがあれば、コメント欄で議論することもできます。