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Contenu archivé le 2023-03-07

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La cape d'invisibilité dans la quatrième dimension

Des scientifiques ont importé la cape de l'invisibilité dans la quatrième dimension grâce à un nouveau principe dissimulant les évènements plutôt que les objets. Dans leur article pour la revue Journal of Optics, ils expliquent que leur «cape spatio-temporelle» ou «éditeur de ...

Des scientifiques ont importé la cape de l'invisibilité dans la quatrième dimension grâce à un nouveau principe dissimulant les évènements plutôt que les objets. Dans leur article pour la revue Journal of Optics, ils expliquent que leur «cape spatio-temporelle» ou «éditeur de l'histoire» pourrait se révéler utile dans le traitement des signaux et l'informatique. Les chercheurs spéculent qu'elle pourrait même être utilisée pour créer l'illusion d'un transporteur Star Trek, dans lequel les objets disparaissent d'un endroit et apparaissent instantanément dans un autre. Ce principe innovant se base sur les métamatériaux conçus pour diffracter la lumière ou les ondes sonores. Les scientifiques ont déjà créé des capes d'invisibilité pouvant détourner la lumière autour des objets, en les rendant réellement invisibles. La cape d'invisibilité décrite dans cette étude ne détourne pas la lumière dans l'espace mais altère la vitesse à laquelle elle circule à travers le matériau afin que la lumière se divise en deux, ouvrant ainsi une sorte de couloir d'invisibilité. «En règle générale, la lumière ralentit lorsqu'elle pénètre un matériau, mais il est théoriquement possible de manipuler les rayons lumineux pour que certains s'accélèrent et d'autres ralentissent», affirme l'auteur principal du communiqué, le professeur Martin McCall de l'Imperial College London, au Royaume-Uni. Lorsque le faisceau lumineux atteint la cape, la partie principale de la lumière accélère, tandis que la partie secondaire ralentit. Cela crée un fossé dans la lumière; tout évènement ayant lieu dans ce fossé n'est pas illuminé et est donc invisible à tout observateur. Le fossé peut être comblé en faisant ralentir la partie principale de la lumière et en accélérant la partie secondaire. Quiconque observant le faisceau de lumière pourrait simplement voir un faisceau de lumière continu. «[La cape spatio-temporelle] ne ressemble pas aux capes ordinaires car elle n'essaie pas de diffracter la lumière autour d'un objet», explique Alberto Favaro de l'Imperial College London. «Mais elle divise plutôt les rayons lumineux dans le temps, comme pour l'ouverture du rideau au théâtre, en créant un couloir temporaire à travers lequel l'énergie, l'information, et la matière peuvent être manipulées ou transportées sans être détectées.» M. Favaro présente une analogie utile fondée sur les voitures circulant sur une route encombrée. «Imaginez que des données informatiques dans un canal sont comparables à une autoroute remplie de voitures», explique-t-il. «Pour qu'un piéton puisse traverser sans interrompre la circulation, il faut que les voitures qui n'ont pas atteint le carrefour ralentissent et que les autres voitures se trouvant au niveau du carrefour ou au-delà accélèrent, ce qui crée un espace permettant au piéton de traverser la route.» Une fois que le piéton a traversé la route, les voitures en tête de file ralentissent brièvement, tandis que les voitures à l'arrière accélèrent, comblant ainsi cet écart. «Ainsi, un observateur sur la route ne verrait que le courant stable de la circulation», ajoute M. Favaro. Cette cape a de nombreuses applications potentielles, notamment dans le traitement des signaux et en informatique. Par exemple, un canal de données pourrait être interrompu pour effectuer un calcul de priorité sur un canal parallèle alors que la cape est en fonction. Par la suite, il apparaîtrait aux parties externes du circuit comme si le canal originel n'avait jamais arrêté de fonctionner, en créant un système «interrompre-sans-interrompre». Une autre nouvelle idée exploite l'écart ou le couloir lumineux d'une façon différente. «Si une personne circule le long du couloir, elle apparaîtrait à un observateur distant comme si elle s'était replacée instantanément, en créant l'illusion d'un transporteur Star-Trek», commente le professeur McCall. «Ainsi, théoriquement, cette personne est capable de faire ce qu'elle veut sans que vous vous en rendiez compte!» L'équipe offre l'illustration d'un cambrioleur qui pourrait pénétrer dans une pièce, forcer un coffre-fort, refermer la porte et quitter les lieux alors que la caméra de surveillance se contenterait de montrer une pièce vide et un coffre resté hermétiquement fermé. «Bien que cela ressemble à de la science-fiction, les enseignements tirés de la recherche sur les métamatériaux ces dernières années nous a enseigné que, dans certaines conditions, de telles spéculations ne sont pas de l'ordre de l'imagination». «Nous montrons ici comment cette magie peut être accomplie en introduisant le concept de la cape spatio-temporelle.» L'équipe conclut: «Nous sommes certains que de nombreuses autres possibilités nous sont offertes par notre introduction du concept de la cape spatio-temporelle. Bien que la caméra ne mente jamais, elle n'enregistre pas toujours la vérité dans sa totalité.»

Pays

Royaume-Uni

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