В фантастической повести братьев Стругацких «Понедельник начинается в субботу» многие сотрудники НИИ чародейства и волшебства умеют проходить сквозь стены. Каким образом? Нужно только очень сильно захотеть, разогнаться и…
Какой-то смысл здесь, казалось бы, есть: атомы в кристаллической решетке любого вещества занимают сравнительно немного места, а между ними достаточно пространства, чтобы в эти промежутки могли без помех пройти атомы другого тела.
Все вроде бы понятно. Но на практике никакие объяснения и ускорения не помогают. Даже луч света далеко не всегда может пробиться через ту или иную преграду. Впрочем, иногда может, причем даже сквозь непрозрачную.
Недавно физики из Твентского университета в Нидерландах и в самом деле заставили лазерный луч пройти через толстый слой непрозрачного материала.
Оговоримся: этот эксперимент удается повторить далеко не с каждым веществом. Если оно активно поглощает свет, то ничего не получится. Однако есть обширный класс веществ — обычная бумага, молоко или белая краска, — которые почти не поглощают свет, зато сильно его отражают и рассеивают. Большинство фотонов при этом, многократно изменив направление движения, вылетают обратно. Вот, кстати, почему бумага или белая краска почти весь свет отражают.
Но еще в 80-е годы XX века теоретики показали, что даже в таких «случайно неоднородных средах» всегда найдутся «открытые каналы», по которым часть электромагнитного излучения (в том числе и света) все же проходит насквозь. Это так называемый тоннельный эффект.
Конечно, чем толще слой, тем меньше каналов, но часть из них остается при любой толщине. При обычном освещении доля прошедшего света крайне мала, каналы возникают редко и нерегулярно, поэтому отыскать их в эксперименте очень трудно.
Теперь ученые нашли способ это проделать. Они облучали красным лазером слой из гранул оксида цинка, который художники используют в составе цинковых белил, и фиксировали прошедший сквозь слой свет цифровой видеокамерой. На пути лазера перед образцом устанавливался пространственный модулятор на жидких кристаллах, который мог изменять поляризацию луча.
Далее с помощью сигнала обратной связи с цифровой камеры фронт луча подстраивали так, чтобы максимально увеличить пропускание света образцом, и таким образом проницаемость удалось увеличить ни много ни мало на 44 %!
Ученые считают, что полученные результаты прекрасно согласуются с теорией, которая предсказывает, что предельная величина пропускания случайного слоя равна 2/3 исходного излучения вне зависимости от толщины преграды.
Эксперименты голландцев внушают большие надежды. Сильно рассеивающие материалы встречаются довольно часто. Кроме того, полученные результаты справедливы не только для света, но и для радиоволн, звуковых колебаний и даже электронов, которые, с точки зрения квантовой теории, тоже являются электромагнитными волнами.
Электроны могут рассеиваться на примесях в полупроводниках или в очень тонких проводниках современных чипов. Подстройкой волнового фронта, наверное, можно будет увеличить прохождение радиоволн через атмосферу, повысить эффективность облучения тканей при терапии, а также чувствительность ультразвуковых локаторов. «Трудно предвидеть все возможные приложения, но, похоже, они не заставят себя долго ждать», — пишут по этому поводу сами экспериментаторы.
…Ну, а когда люди научат проходить сквозь стену или иную преграду не только световые лучи, но и самих себя? Наверное, не раньше, чем появятся первые практические установки по телепортации. В них и будет происходить разложение материального тела в электромагнитные колебания, которые затем будут мгновенно транслироваться на любые расстояния, невзирая на преграды.
Максим ЯБЛОКОВ