(Phys.org)—Nel 2011, i matematici Alexander Plakhov e Vera Roshchina hanno dimostrato che gli oggetti con superfici a specchio non possono essere perfettamente invisibili. Ora in un nuovo studio, Plakhov è tornato sul problema, chiedendo quanto vicino all'invisibile possa essere un oggetto con superficie a specchio.

Utilizzando concetti da biliardo e ottica, ha mostrato che la risposta dipende dal volume dell'oggetto e dal raggio minimo di una sfera immaginaria che contiene l'oggetto. L'opera è pubblicata in un recente numero del Atti della Royal Society A .

Nello studio, Plachov, che è all'Università di Aveiro in Portogallo e all'Istituto per i problemi di trasmissione delle informazioni in Russia, inizia definendo un "indice di visibilità". Per oggetti quasi invisibili, l'indice di visibilità è prossimo allo zero, mentre gli oggetti chiaramente visibili hanno un indice di visibilità più alto.

L'indice di visibilità è determinato dagli angoli ai quali i raggi luminosi deviano quando raggiungono un oggetto. Per oggetti perfettamente invisibili, i raggi di luce passano dritti, quindi i loro angoli non cambiano affatto. In contrasto, gli oggetti chiaramente visibili causano grandi deviazioni negli angoli dei raggi luminosi.

Per definire l'indice di visibilità, Plakhov adottò idee dalla teoria del biliardo, poiché i raggi di luce che si riflettono su oggetti con superficie a specchio possono essere considerati analoghi alle palle da biliardo che rimbalzano sui lati di un tavolo da biliardo. Utilizzando il modello del biliardo, ha poi mostrato che l'indice di visibilità non può mai essere inferiore ad un certo valore positivo che è funzione del volume dell'oggetto e del raggio di una sfera invisibile che contiene l'oggetto. Questo è, ha stabilito che l'indice di visibilità non raggiunge mai lo zero, ma ha un valore minimo diverso da zero, indicando quanto può essere teoricamente vicino all'invisibilità un oggetto con superficie a specchio.

Per adesso, però, questo valore minimo è solo una stima e non una risposta definitiva, e Plakhov prevede di individuare ulteriormente questo valore in futuro.

"La stima più bassa ottenuta nel documento è lungi dall'essere netta, e sono necessari ulteriori lavori per migliorarlo, " Plakhov ha detto Phys.org . "In particolare, non è chiaro se esista una sequenza di corpi con volume fisso e diametro che va all'infinito, e con indice di visibilità evanescente."

Anche, poiché è possibile che esistano oggetti invisibili solo da determinate direzioni, Plakhov prevede di studiare un indice di visibilità modificato relativo a un insieme scelto di direzioni di osservazione.

La questione dell'invisibilità degli oggetti speculari non è solo una curiosità matematica, ma ha anche potenziali applicazioni pratiche. Ad esempio, gli specchi sono molto più economici e più facili da fabbricare rispetto ai metamateriali, che sono attualmente oggetto di indagine per le loro proprietà di invisibilità. La capacità di creare l'effetto dell'invisibilità, specialmente se vista da più direzioni, ha un'ampia varietà di potenziali usi, comprese le applicazioni militari (nascondere sottomarini e aerei), imaging medico (occultamento di organi interni che bloccano un'area di interesse), e migliorare le prestazioni dei dispositivi elettronici su piccola scala controllando attentamente il flusso di luce e calore.

"Il lavoro mio e dei miei collaboratori ha attirato l'attenzione della comunità scientifica sul problema dell'invisibilità allo specchio, che ritengo di grande importanza, " disse Plakhov. "Siamo all'inizio di questo viaggio, e credo che le scoperte più significative debbano ancora venire".

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