Физики с помощью метаматериала «перевернули» природное явление, известное как оптический эффект Доплера.

Доплеровский эффект (открытый в 1842 году Христианом Доплером) описывает изменение частоты волны при относительном движении наблюдателя и источника волны. Если речь идет о звуковой волне, например, от приближающего поезда, то ее частота растет по мере приближения, когда же поезд удаляется, частота уменьшается. Так и со светом. Когда объект и наблюдатель приближаются друг к другу, частота световой волны увеличивается (от красного до голубого), и, наоборот, если они удаляются, частота уменьшается.

Наука и жизнь // Иллюстрации

Возможность существования обратного эффекта Доплера в особых средах предсказал советский ученый Виктор Веселаго. Несколько лет назад ученые наблюдали его проявления в радиочастотных волнах, и, наконец, - впервые в оптическом диапазоне.

Для демонстрации необычного эффекта исследователи из Австралии и Китая вырастили наноструктурный кристалл из кремния, уникальную фотонную суперпризму с отрицательным коэффициентом преломления. Направляя лазерный луч на призму и изменяя расстояние между ней и детектором, ученым удалось зарегистрировать обратный эффект Доплера, когда при приближении объектов свет «краснеет», а при удалении «синеет».

Мы смогли «перевернуть» это природное явление благодаря созданию искусственного материала с отрицательным показателем преломления, объясняет профессор Мин Гу (Min Gu), директор австралийского Центра микрофотоники (Swinburne’s Centre for Micro-Photonics). Если стандартный эффект Доплера давно используют в астрономии, биодиагностике, медицине и радарах, то обратный эффект Допплера может в будущем привести к разработке новых технологий, например, созданию «шапки-невидимки».