Vì sao áo choàng tàng hình khó thành hiện thực?

Một nghiên cứu mới của các nhà khoa học Đức và New Zealand chỉ ra áo khoác tàng hình rất dễ bị phát hiện khi tốc độ tương đối giữa chiếc áo và người quan sát thay đổi.

Hai nhà vật lý, Jad Halimeh tại Đại học Munich, Đức, và Robert Thompson tại Đại học Otago, New Zealand, công bố nghiên cứu về những hạn chế của áo choàng tàng hình trên tạp chí Physical Review A hôm 10/3.

Về nguyên tắc, áo choàng tàng hình có khả năng bẻ cong tia sáng chiếu tới và dẫn những tia sáng này đi vòng qua cơ thể con người mà không gặp trở ngại. Tuy nhiên, theo Halimeh và Thompson, một chiếc áo choàng tàng hình tốt nhất cũng chỉ có thể giúp cơ thể trở nên trong suốt một phần. Phần còn lại sẽ bị lộ diện do chuyển động.

Chiếc áo choàng tàng hình của nhân vật Harry Potter trong bộ phim cùng tên. (Ảnh: Get Daily Updates).

Ánh sáng trực tiếp của hình ảnh ở sau áo đến với mắt người quan sát theo khoảng cách và thời gian ngắn hơn các tia sáng bẻ cong khi đi qua lớp áo tàng hình. Sự chênh lệch này có thể dẫn đến những biến dạng dễ nhận thấy.

"Nói một cách cơ bản, kết quả nghiên cứu của chúng tôi cho thấy áo choàng tàng hình không thể vô hình với mọi người quan sát", Phys.org dẫn lời Halimeh. "Áo choàng tàng hình Harry Potter chỉ tồn tại trong tiểu thuyết. Chiếc áo khoác tàng hình nếu có thật trong thực tế sẽ để lộ những gì ẩn phía sau khi bạn di chuyển tương đối với nó".

Nguyên nhân của hiện tượng này là do hiệu ứng Fresnel - Fizeau. Vào thế kỉ 19, các nhà khoa học phát hiện ánh sáng truyền trong môi trường dịch chuyển cũng sẽ bị môi trường đó kéo theo. Vì vậy, đối với một người quan sát đứng yên, chiếc áo khoác tàng hình di chuyển sẽ kéo sóng ánh sáng tới các khu vực khác nhau trong không gian, làm cho hình ảnh bị bóp méo.

Những biến dạng hình ảnh gây ra bởi hiệu ứng Fresnel - Fizeau sẽ tỷ lệ thuận với tốc độ tương đối của chiếc áo tàng hình và người quan sát. Tuy nhiên, ngay cả ở tốc độ chậm nhất và biến dạng hình ảnh khó nhận thấy bằng mắt người, thiết bị cảm biến ánh sáng vẫn có thể phát hiện sự bất thường.

"Dù kết quả của chúng tôi có thể gây thất vọng cho các nhà ảo thuật, nhận thức về những hạn chế của thiết bị tàng hình có ý nghĩa rất quan trọng trong thực tế", Thompson nói. "Với những công nghệ hiện đại ngày nay, chúng tôi sẽ tìm kiếm hiệu ứng có thể cải tiến tính năng của áo choàng tàng hình, hoặc khai thác nó cho một số mục đích thực tiễn trong tương lai".