Bilim ve teknolojideki gelişmelerle birlikte, bilim kurgu yazarı Arthur C. Clarke’ın şu meşhur düşüncesine bir adım daha yaklaşıyoruz: “Yeterince gelişmiş bir teknoloji, sihirden ayırt edilemez.” Birçok alanda şahit olduğumuz prototipler ve deneyler, eskiden sihir olarak telakki edilirdi. Bilim adamları; uçma, havaya yükselme, görünmezlik, ışınlama ve zamanda seyahat gibi sihre benzer yetenekleri geliştirme yolunda ciddi bir mesafe kat etmiştir.
Görünmezlik, bilim kurgu hayranları arasında en çok talep edilen yeteneklerden biridir. Görünmezliğin en son ve meşhur misali, “Harry Potter ve Felsefe Taşı” adlı filmdir. Görünmezlik veya gizleme konusunda elde edilen ilmi başarılar, Harry Potter’ın görünmezlik pelerine mukayese edilerek duyurulmaktadır.
Gizleme tekniklerinde, metamalzemeler olarak adlandırılan, özel olarak tasarlanmış malzemeler kullanılır. Bu malzemeler, bir nesnenin algılanmasını engellemek üzere termal, elektromanyetik, akustik veya mekanik dalgaların bükülmesinde kullanılır. Elektromanyetik gizleme teknikleri, nesneleri insan gözüne görünmez kılarken, mekanik teknikler ise bir nesneyi gerilim ve titreşimden gizlemede kullanılır. Görünmezlik çalışmalarıyla ilgili geleneksel girişimler, elektromanyetik yayılım ve ışığın nesnelerden yansıması konularına odaklanır. Mesela, bazı savaş uçakları, radyo dalgalarını absorbe eden özel bir boyayla kaplanır ve radarlardan gizlenmek için ısı salınımını azaltan mekanizmalar taşır.[i]Ancak bu uçaklar, belli bir iz bıraktıkları için başka türlü tespitlerden kurtulamaz.
Geleneksel anlamda görünmezlik pelerini, çoğunlukla ışık ile ilişkilidir ve “optik gizleme” olarak adlandırılır. Optik gizlemenin temelinde, ışığın manipülasyonu fikri yatar. Bili adamları, “metamalzeme” olarak adlandırdıkları, sıradışı özellikleri olan malzemeleri kullanarak ışık dalgalarını farklı hareket etmeye zorlamakta ve bu şekilde nesneleri görünmez hale getirmektedir.
Görünmezlik çalışmaları, mikrodalga frekanslarına odaklanarak başladı, daha sonra araştırmacılar; ışık, ses, hatta okyanus dalgalarıyla ilgili gizleme yolları keşfetti. Rochester Üniversitesi’ndeki bilim adamları, nesneleri gizlemek için fiziki lensler kullandı,[ii]hatta seyirciler nesnelere farklı açılardan baksa da bu gizleme gerçekleşti. Bu teknik, araçlardaki kör noktaları gideren uygulamalarda veya ameliyatlarda elle veya aletlerle yapılan müdahalelerde görüntü kalitesini artırmada kullanıldı.
Başka bir optik kamuflaj tekniğinde ise, bir nesnenin arkasındaki alanın video kaydı yapılmakta ve daha sonra bu görüntü nesnenin üzerindeki özel bir kumaşa yansıtılmaktadır. Bu kumaş, binlerce küçük yuvarlak taneden oluşan, geriye doğru yansıtma özelliğine sahip özel bir malzemeden imal edilmektedir.[iii]Işık bu tanelerden birine ulaştığında, bu kumaş, ışınları tam olarak geldikleri istikamete doğru yansıtmaktadır. Bu teknik, bir nesnenin arkasını görme ve nesneyi yarı saydam hale getirme hissi doğurur. Mükemmel olmasa da belli hedefler için iyi bir kamuflaj imkanı sunar. Araştırmacılar bu tekniği, taşıtları, insanları ve küçük nesneleri gizlemek için kullanmaktadır.
Metamalzemeler, tabiatta mevcut olmayan özelliklere sahip olacak şekilde geliştirilen malzeme türleridir. Nano ölçekte, bilim adamları malzemenin yapısına müdahale ederek bir zamanlar imkânsız olarak görülen şeyleri gerçekleştirmektedir. Mesela nesneler neredeyse görünmez hale getirilmekte, optik çözünürlüğün sınırlarında bir görüş imkânı sunan süper lensler imal edilmekte veya nesneleri farklı gösterecek şekilde gizleme teknikleri kullanılmaktadır. Işık, hem elektrik hem de manyetik alanların titreşiminden oluşur. Tabi malzemeler, optikte görüldüğü üzere, ışığın elektrik alanına tesir ederken metamalzemeler her iki alana da tesirde bulunur. Metamalzemeler, ışığın dalga boyundan daha az ölçekte, elementler arasında aralık vererek imal edilebilir ve bu da bir tür görünmezlik pelerini anlamına gelir.
Işık, bir şeyin sadece nerede değil ne zaman olduğunu da tanımlar. Gizlemenin daha az bilinen türü, zaman pelerinidir. Bu teknikte, nesneler değil, hadiseler gizlenir. Hadise pelerini tekniğinde, bir lazer kaynağından çıkan foton akışı kontrol edilerek bir faaliyetin varlığıyla ilgili deliller gizlenir.[iv]Bu gizleme tekniğinde, belli bir hadise müddetince ışık manipüle edildiği için, bu hadise adeta hiç gerçekleşmemiş gibi, zamanda gizlenmiş olur. Metamalzemeler, birçok gizleme uygulamalarında, ışığı bir nesnenin kendisine çarpmadan yönlendirmede kullanılmaktadır. Ancak gizleme sadece ışık ve küçük zaman aralıklarıyla sınırlı değildir. Bilim adamları, ses ve su dalgaları üzerinde tasarrufta bulunma teknikleri üzerinde de çalışmalar yapmıştır.
Duke Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, ses dalgalarıyla etkileşime geçen malzemeler kullanarak 3 boyutlu bir akustik gizleme tekniği geliştirmeyi başarmıştır.[v]Bu gizleme tekniğinde, küçük yuvarlak şekillerle kaplı plastik levhalar kullanılmakta ve sanki bir nesne yokmuş hissi verecek şekilde ses dalgalarının istikameti değiştirilmektedir. Bu teknik, sonardan gizlenmek maksadıyla denizaltılar tarafından kullanılabilir. Ayrıca bu teknikle, bazı yapıları ses dalgalarından gizleyerek, bir konser salonundaki akustik özelliğinin geliştirilmesi de mümkündür.
Farklı bir gizleme uygulaması olarak, Fransa ve İngiltere’den bir grup araştırmacı, su dalgalarıyla ilgili bir görünmezlik tekniği geliştirmiştir.[vi]Bu teknikte dalgalar, belli bir nesnenin etrafına yönlendirilerek adeta bu nesne yokmuş hissi verilmektedir. Bu teknik, tsunami gibi felaketlerde, sahillerdeki altyapıyı, dalgaların tahribatından korumada kullanılabilir.
Işık, ses, elektromanyetik ve su dalgalarıyla ilgili gizleme tekniklerinde ciddi bir ilerleme kaydedilmiştir. En belirgin uygulama, görünen ışıkta görünmezlik tekniğidir, ancak şehirleri depremler, tsunamiler ve sellerden koruma gibi daha kritik uygulamalar geliştirmek de mümkündür.
[i]M. Selvanayagam and G. V. Eleftheriades, “Experimental Demonstration of Active Electromagnetic Cloaking”, Phys. Rev. X 3, 041011 (2013).
[ii]Joseph S. Choi and John C. Howell, “Paraxial ray optics cloaking”, Opt. Express22, 29465-29478 (2014).
[iii]M. Inami, N. Kawakami, and S. Tachi, “Optical camouflage using retro-reflective projection technology”, in Proceedings of ISMAR 2003(ISMAR, 2003), ss. 348–349.
[iv]M. Fridman, A. Farsi, Y. Okawachi & A.L. Gaeta, “Demonstration of temporal cloaking”, Nature481, 62–65, 2012.
[v]Z. L., Popa, B., Cummer, S.A. , “Three-dimensional broadband omnidirectional acoustic ground cloak,” Nature Materials, March 9, 2014.
[vi]M. Farhat, S. Enoch, S. Guenneau, A.B. Movchan, “Broadband cylindrical acoustic cloak for linear surface waves in a fluid,” Phys. Rev.Lett. 101, 134501 (2008).
