Pro širokou veřejnost je John Pendry muž, který přivedl k životu „fyziku Harryho Pottera“. Jako tvůrce teoretického základu pro Neviditelný plášť zaujal světovou představivost tím, že předvedl, jak lze světlo ohýbat kolem předmětu a způsobit jeho zmizení.
Ale pro Pendryho, fyzika z Imperial College London, byl plášť jen přechodným krokem. Zatímco svět žasne nad kouzlem neviditelnosti, Pendry se posunul k mnohem hlubší hranici: metamateriály – látky navržené tak, aby měly vlastnosti, které se v přírodě nenacházejí.
Zrození metamateriálů
Tato cesta začala v polovině 90. let, kdy si Pendry všiml, jak určité stealth technologie používají náhodná uhlíková vlákna k absorbování radaru. Uvědomil si, že účinnost těchto materiálů není dána vlastnostmi atomů samotných, ale jejich strukturním uspořádáním.
Tento objev znamenal začátek vědy o metamateriálech. Na rozdíl od tradičních materiálů, jejichž vlastnosti závisí na jejich chemickém složení, jsou vlastnosti metamateriálů určeny jejich geometrií. Vytvořením drobných drážek, prstenců nebo sloupků na mikroskopické úrovni mohou vědci přesně diktovat, jak budou vlny – ať už se jedná o světlo, zvuk nebo seismické vibrace – interagovat s objektem.
Od sci-fi k průmyslové realitě
Přestože „neviditelnost“ zní jako laboratorní kuriozita, komerční potenciál Pendryho díla je obrovský. Díky letům profesionální spolupráce s rizikovým kapitálem Nathanem Myhrvoldem se Pendryho teorie rozrůstají do tržní prognózy, která do roku 2033 dosáhne 6 miliard liber.
Už se začínají objevovat praktické aplikace:
- Metalens: Namísto těžkého, zakřiveného skla používají „kovy“ ploché struktury v nanoměřítku k zaostření světla. To umožňuje vytvářet ultratenké čočky fotoaparátů v chytrých telefonech, lehkou optiku pro drony a elegantnější VR náhlavní soupravy.
- Autonomní vozidla: Moderní samořídící auta spoléhají na Lidary – objemné rotační laserové senzory. Metamateriály by mohly umožnit vytvoření „solidstate“ lidarů, které ovládají laserové paprsky elektronicky bez pohyblivých částí, díky čemuž jsou senzory levnější a odolnější.
- Ochrana před zemětřesením: Protože se seismické vlny chovají matematicky velmi podobně jako světlo, lze metamateriály teoreticky použít k „vedení“ zemětřesných vln kolem základů budovy a chránit ji před zničením.
The New Frontier: Time Management
Navzdory probíhající průmyslové revoluci zůstává Pendry zaměřen na teoretické „hranice“ fyziky. V současnosti studuje časové (časové) metamateriály – materiály, které mění své vlastnosti nejen v prostoru, ale i v čase.
Použitím ultrarychlých laserů ke změně stavu materiálu ve femtosekundách (kvadriliontiny sekundy) Pendry naznačuje, že bychom mohli být schopni „transmutovat“ energii. To nám umožní měnit frekvence – například přeměnu červeného světla na modré – vstřikováním nebo odebíráním energie z vlny, když prochází materiálem.
Tyto studie otevírají dveře k simulaci nejextrémnějších podmínek ve vesmíru:
1. Analogy černých děr: Pendry vypočítal, že materiál, jehož vnitřní vzor se mění rychlostí blízkou rychlosti světla, by mohl vytvořit matematický „horizont událostí“, umožňující vědcům studovat fyziku černých děr v kontrolovaných laboratorních podmínkách.
2. Kvantové tření: Zkoumá, jak mohou změny v elektromagnetických vlastnostech v průběhu času spustit Casimirův efekt a vytvořit nový typ kvantového tření, který nebyl nikdy předtím pozorován.
„Přijde okamžik, kdy vám váš výzkum začne utíkat,“ poznamenává Pendry. Pro něj není cílem komercializovat plášť neviditelnosti, ale najít další „nové a vzrušující“ tajemství.
Závěr
Odkaz Johna Pendryho není magický plášť, ale zásadní přehodnocení toho, jak manipulujeme s fyzickým světem. Přechodem od manipulace se světlem v prostoru k manipulaci s ním v čase dláždí cestu pro budoucnost, ve které můžeme modelovat oblohu a ovládat samotnou strukturu reality.
