Una capa de invisibilidad es un elemento que impide que se vea a quien la lleva. En el folclore, la mitología y los cuentos de hadas, una capa de invisibilidad aparece como un elemento mágico utilizado por personajes engañosos o como un elemento que lleva un héroe para cumplir una misión. Es un tema común en la mitología galesa y el folclore germánico , y puede tener su origen en el gorro de invisibilidad que se ve en los antiguos mitos griegos. El motivo se incluye en la categoría "D1361.12 capa mágica de invisibilidad" del esquema de índice de motivos de Stith Thompson.
Las capas de invisibilidad son objetos mágicos que se encuentran en el folclore y los cuentos de hadas . Estas capas son comunes en la mitología galesa ; un "Manto de Invisibilidad" se describe en el cuento Culhwch y Olwen (c. 1100) como una de las posesiones más preciadas del Rey Arturo . [1] El manto se describe nuevamente, y con más detalle, [1] en el Breuddwyd Rhonabwy , y luego se incluye como uno de los Trece Tesoros de la Isla de Britania . Un manto similar aparece en la Segunda Rama de los Mabinogi , en la que Caswallawn lo usa para asesinar a los siete mayordomos que dejó Bran el Bendito y usurpar el trono. [1] [2]
En el cuento de hadas inglés Jack the Giant Killer , el héroe es recompensado con varios regalos mágicos por un gigante al que ha perdonado la vida, entre ellos un abrigo de invisibilidad. Iona y Peter Opie observan en The Classic Fairy Tales (1974), que el abrigo de Jack puede haber sido tomado prestado del cuento de Tom Thumb o de la mitología nórdica, pero también hacen comparaciones con las historias celtas del Mabinogion . [3]
En Japón, su equivalente es el kakuremino (隠れ蓑) , una "capa de paja" o "impermeable" mágica de invisibilidad. En el cuento popular de Momotarō , el "niño melocotón" , uno de los tesoros que el héroe recoge de los ogros es una capa de invisibilidad, en paralelo con la historia de Jack, el cazador de gigantes. [4]
Aunque las apariciones en los cuentos de hadas son raras, [5] la capa de invisibilidad aparece en el cuento alemán Las doce princesas bailarinas (KHM 133) y en El rey de la montaña dorada (KHM 92) en los cuentos de hadas de los hermanos Grimm . [6] La capa en los cuentos de hadas alemanes puede rastrearse hasta la tarnkappe ("capa de ocultación"), [5] como la que el héroe Sîfrit (Siegfried) adquiere del enano Alberich en la epopeya del alto alemán medio Nibelungenlied . [7] Los hermanos Grimm aclaran que la kappe de Sîfrit es una capa que cubre no solo la cabeza sino que envuelve el cuerpo, aunque en épocas posteriores la tarnkappe llegó a considerarse una gorra de invisibilidad . La tarnkappe (o tarnkeppelin [8] ) también es propiedad del rey enano que es el personaje principal en Laurin . En diferentes pasajes o manuscritos variantes de estas obras, el tarnkappe también se menciona como tarnhût (mod. alemán Haut "piel") [7] [9] o hehlkappe (mod. alemán hehlen "ocultar"). [10] [11]
En la epopeya original Nibelungenlied, la capa del héroe no solo le otorga invisibilidad , sino que también aumenta su fuerza, para vencer a la reina islandesa Brünhild . En el ciclo de ópera de Richard Wagner Der Ring des Nibelungen , la capa se convierte en un casco mágico llamado Tarnhelm , que también otorga la capacidad de transformarse a su portador. Cuando Fritz Lang adaptó Nibelungenlied para la pantalla grande en su película de 1924 Die Nibelungen , Siegfried usa un velo o red de invisibilidad obtenido del enano Alberich . [ cita requerida ]
La película de Raoul Walsh , El ladrón de Bagdad , se estrenó el mismo año que Los Nibelungos y también presenta una capa de invisibilidad que juega un papel fundamental. [ cita requerida ]
Edgar Rice Burroughs utiliza la idea de una capa de invisibilidad en su novela de 1931 Un guerrero de Marte . La película Erik el Vikingo muestra humorísticamente al personaje principal usando una capa de invisibilidad, que aparentemente no se da cuenta de que solo funciona en hombres mayores. En El Señor de los Anillos , Frodo y los otros miembros de la Comunidad del Anillo recibieron capas de los elfos, y Samwise preguntó: "¿Son estas capas mágicas?". La capa que le dieron a Frodo lo camufló para que el enemigo no pudiera ver "nada más que una roca donde estaban los hobbits ". [ cita requerida ]
Las capas de camuflaje forman un elemento central de la trama en la novela Dhalgren de Samuel R. Delany de 1975. [ cita requerida ]
Las capas de invisibilidad también existen en la serie de novelas Harry Potter de J. K. Rowling . [12] Harry Potter usa una capa de invisibilidad, que le fue transmitida por su padre, para colarse en áreas prohibidas de su escuela y permanecer invisible. Más tarde se revela que esta capa específica alguna vez fue propiedad de la propia Muerte, lo que la convierte en una de las Reliquias de la Muerte . [ cita requerida ]
En La historia secreta de Donna Tartt (1992), el personaje Richard dice: "Me volví experto en hacerme invisible"... "Los domingos por la tarde, con mi capa de invisibilidad sobre los hombros, me sentaba en la enfermería a veces durante seis horas seguidas..." [ cita requerida ]
El 19 de octubre de 2006 se fabricó una capa que encaminaba las microondas de una frecuencia particular alrededor de un cilindro de cobre de manera que emergieran casi como si no hubiera nada allí. La capa estaba hecha de metamateriales y proyectaba una pequeña sombra que los diseñadores esperan corregir.
El dispositivo oculta una región bidimensional definida y solo a una frecuencia de microondas particular. Se está trabajando para lograr resultados similares con luz visible. [13] [14] También son posibles otros tipos de capas de invisibilidad , incluidas las que ocultan eventos en lugar de objetos.
Sin embargo, ocultar un objeto de tamaño humano en longitudes de onda visibles parece tener una probabilidad baja. [15] De hecho, parece haber un problema fundamental con estos dispositivos como "capas de invisibilidad": [16]
Aún no está claro si se conseguirá la invisibilidad que todo el mundo imagina con el dispositivo de camuflaje de Star Trek o la capa de Harry Potter. Para hacer que un objeto desaparezca literalmente ante los ojos de una persona, una capa tendría que interactuar simultáneamente con todas las longitudes de onda, o colores, que componen la luz.
Por otra parte, un grupo de investigadores vinculados con el Laboratorio Berkeley y la Universidad de California en Berkeley creen que el encubrimiento en frecuencias ópticas es posible. Además, parece estar al alcance de la mano. Su solución a los obstáculos que presentan los problemas de encubrimiento son los dieléctricos. Estos materiales no conductores ( dieléctricos ) se utilizan para una capa de alfombra, que sirve como dispositivo de encubrimiento óptico. [17] [18] Según el investigador principal:
Hemos encontrado una nueva solución al problema de la invisibilidad basada en el uso de materiales dieléctricos (no conductores). Nuestra capa óptica no sólo sugiere que los materiales de invisibilidad real están al alcance, sino que también representa un gran paso hacia la óptica de transformación, abriendo la puerta a la manipulación de la luz a voluntad para la creación de nuevos y potentes microscopios y ordenadores más rápidos.
Además, a principios de 2011 se anunció un nuevo sistema de camuflaje que es eficaz en la luz visible y oculta objetos macroscópicos, es decir, objetos que pueden verse con el ojo humano. El camuflaje está construido a partir de calcita común y fácil de obtener . El cristal consta de dos piezas configuradas según parámetros específicos. La calcita es capaz de refractar la luz alrededor de un objeto sólido colocado entre los cristales. El sistema emplea la birrefringencia natural de la calcita. Desde fuera del sistema, el objeto no es visible "por al menos 3 órdenes de magnitud más grandes que la longitud de onda de la luz en las tres dimensiones". La calcita resuelve las limitaciones de intentar el camuflaje con inclusiones metálicas: este método no requiere un proceso de nanofabricación como se ha vuelto necesario con los otros métodos de camuflaje. El proceso de nanofabricación requiere mucho tiempo y limita el tamaño de la región camuflada a un área microscópica. El sistema funciona mejor bajo luz verde. Además, los investigadores parecen ser optimistas sobre un dispositivo de camuflaje práctico en el futuro: [19] [20]
En resumen, hemos demostrado la primera capa macroscópica que funciona en frecuencias visibles, que transforma un espejo deformado en uno plano desde todos los ángulos de visión. La capa es capaz de ocultar objetos tridimensionales de tres a cuatro órdenes de magnitud mayores que las longitudes de onda ópticas y, por lo tanto, satisface la definición de capa de invisibilidad para el profano: es decir, el efecto de ocultación se puede observar directamente sin la ayuda de microscopios. Debido a que nuestro trabajo resuelve varios problemas importantes que suelen asociarse con la ocultación : tamaño, ancho de banda, pérdida y distorsión de la imagen, allana el camino para futuros dispositivos de ocultación prácticos.
Otro diseño requiere que se introduzcan pequeñas agujas de metal en un cono con forma de cepillo de pelo en ángulos y longitudes que obligarían a la luz a pasar alrededor de la capa. Esto haría que todo lo que estuviera dentro del cono pareciera desaparecer porque la luz ya no se reflejaría en él. "Parece más bien ficción, lo sé, pero está completamente de acuerdo con las leyes de la física", dijo el investigador principal Vladimir Shalaev , profesor de ingeniería eléctrica e informática en Purdue. "Idealmente, si lo hacemos realidad, funcionaría exactamente como la capa de invisibilidad de Harry Potter ", dijo. "No va a ser pesada porque tendrá muy poco metal".
Además, el 30 de abril de 2009, dos equipos de científicos desarrollaron una capa que hacía que los objetos fueran invisibles a la luz del infrarrojo cercano. A diferencia de sus predecesoras, esta tecnología no utilizaba metales, lo que mejora el encubrimiento, ya que los metales hacen que se pierda algo de luz. Los investigadores mencionaron que, dado que el enfoque se puede reducir aún más en tamaño, fue un gran paso hacia una capa que funcionara con la luz visible. [21]
La afirmación principal de que los resultados de laboratorio con metamateriales son demostraciones de prototipos de capas de invisibilidad entra en conflicto con dos hechos que resultan de características fundamentales de la tecnología metamaterial subyacente :
Aunque el encubrimiento perfecto basado en pintura invisible es imposible si se colocan detectores (como micrófonos) y fuentes (como altavoces) alrededor de un volumen y si se utiliza una fórmula particular para calcular las señales que se deben enviar a las fuentes, es posible lograr un encubrimiento perfecto. Este encubrimiento perfecto requiere que la información pueda fluir a través del volumen lo suficientemente rápido y que los cálculos se puedan realizar lo suficientemente rápido como para que la información necesaria pueda llegar a las fuentes en el lado más alejado del volumen lo suficientemente rápido. Como resultado, el encubrimiento perfecto para la luz probablemente siga siendo al menos muy difícil, si no imposible. Sin embargo, para las ondas sonoras, este encubrimiento perfecto es posible en principio; por lo tanto, un objeto podría volverse invisible para el sonar, por ejemplo.
Según el principio de Fermat, la luz sigue la trayectoria del camino óptico más corto, es decir, el camino en el que la integral de la función de índice de refracción es mínima. Por lo tanto, el índice de refracción de un medio óptico determina cómo se propaga la luz en él. En consecuencia, mediante una elección adecuada del perfil de índice de refracción para un medio óptico, los rayos de luz pueden desviarse y propagarse en bucles cerrados.