Il y a un histoire bien connue chez Platon République dans lequel un humble berger nommé Gygès trouve une bague en or magique qui rend invisible celui qui la porte. Gyges continue d’utiliser son nouveau pouvoir pour assassiner un roi et prendre le trône. Platon l’a conçu comme un récit édifiant sur la question de savoir si un homme pouvait agir avec justice même si la peur des conséquences était supprimée. (Le Gygès fictif a clairement échoué à ce test moral.) La parabole a inspiré la fameuse parabole de JRR Tolkien. le Seigneur des Anneaux trilogie, entre autres œuvres. Et c’est l’un des premiers exemples de la fascination humaine de longue date pour l’invisibilité dans la fiction et les activités scientifiques.

« L’invisibilité représente la fusion parfaite de ne pas être vu tout en étant capable de voir les autres, ce qui serait formidable si vous étiez un chasseur-cueilleur primitif », a déclaré Greg Gbur, physicien à l’Université de Caroline du Nord, Chapel Hill, à Ars. « Mais plus purement, cela représente le pouvoir. Vous voyez cela dans l’histoire de l’Anneau de Gygès, où la capacité de vous rendre invisible vous donne un énorme avantage sur les autres. C’est donc fascinant en tant que symbole de pouvoir pur et comment les gens pourraient utiliser et en abuser. »

Gbur est l’auteur d’un nouveau livre de Yale University Press, Invisibilité : l’histoire et la science du comment ne pas être vu, couvrant les premières découvertes en physique optique jusqu’à nos jours, ainsi que la manière dont l’invisibilité a été représentée dans la science-fiction (une passion de longue date pour Gbur). Il est également l’auteur du fascinant 2019 Chutes de félins et physique fondamentalequi a exploré la physique étonnamment compliquée pourquoi les chats semblent toujours atterrir sur leurs pattes, dénichant plusieurs articles scientifiques obscurs couvrant des décennies de recherche dans le processus. Son intérêt pour la science de l’invisibilité remonte à ses années d’études supérieures lorsque son conseiller lui a confié un projet sur le sujet.

« Au début, j’ai pensé, eh bien, il m’a confié un projet dont personne ne se souciera », a déclaré Gbur. « Mais il s’est avéré que pendant quelques années, par défaut, j’étais l’expert mondial sur le sujet. » Lancer son blog, Crânes dans les étoileslui a donné une plate-forme pour écrire régulièrement sur l’invisibilité, en particulier après la parution de deux articles fondateurs en 2006, démontrant que l’invisibilité était au moins théoriquement possible. « J’ai commencé à penser qu’il y avait une belle histoire à raconter sur les origines de l’invisibilité et sur la façon dont elle a progressé au fil des ans, passant de quelque chose de purement fantaisiste à quelque chose de presque plausible », a déclaré Gbur.

Les plus soi-disant « capes d’invisibilité » (dispositifs de camouflage) créé jusqu’à présent travaillent dans le régime électromagnétique et s’appuient sur des métamatériaux. UN « métamatériau » est n’importe quel matériau dont la structure microscopique peut plier la lumière d’une manière que la lumière ne plie pas normalement – une propriété appelée « l’indice de réfraction ». Les matériaux naturels ont un indice de réfraction positif ; certains métamatériaux créés par l’homme, d’abord synthétisé en laboratoire en 2000—ont un négatif index de réfractionc’est-à-dire qu’ils interagissent avec la lumière de manière à courber la lumière autour d’angles même très aigus.

Les métamatériaux impliquent généralement un métal hautement conducteur comme l’or ou le cuivre disposé dans des structures de réseau périodiques soigneusement stratifiées. Lorsque la lumière traverse le matériau, elle se courbe autour de l’objet masqué, le rendant « invisible ». Vous pouvez voir un objet directement derrière lui, mais vous ne pouvez pas voir l’objet masqué lui-même. Cependant, l’effet est généralement limité à des longueurs d’onde spécifiques : micro-ondes, lumière infrarouge ou certaines fréquences de son ou d’ondes de chaleur.

Il y a aussi eu de nouveaux designs pour « capes d’invisibilité » hydrodynamiques, où au lieu de protéger les objets de la lumière, les capes les protégeraient des flux de fluides. Ces types de structures de camouflage pourraient un jour aider à réduire la traînée des navires ou des sous-marins ou à protéger les navires dans un port ou un quai des dommages potentiels causés par de fortes vagues. Ce ne sont là que quelques-unes des percées ingénieuses des 15 dernières années environ dans le domaine en plein essor de la recherche sur l’invisibilité.

Ars s’est entretenu avec Gbur pour en savoir plus.