Digitoday

Madonreiät täyttävät 3d-television

Julkaistu:

Suomalaiset ovat mukana tieteiskuvitelmalta kuulostavassa hankkeessa, missä televisiosta taotaan kolmiulotteista keinotekoisia "madonreikiä" käyttäen. Ratkaistavana on merkittäviä teknologisia ongelmia, kuten ihan vaikkapa se, ettei tarvittavia materiaaleja pystytä vielä juurikaan tuottamaan.
Suomen Akatemian mukaan keinotekoiset madonreiät voivat mahdollistaa kolmiulotteisen tv-kuvaruudun rakentamisen. Tällöin madonreikien päät vastaavat pikseleitä, joita voisi käyttää kolmiulotteisen kuvan luomiseen. Kansainvälinen matemaatikkoryhmä on luonut mallin madonreiän rakentamiseksi.

Tutkijaryhmässä on Suomesta mukana matematiikan professori Matti Lassas, joka työskentelee Suomen Akatemian Inversio-ongelmien eli käänteisten ongelmien huippuyksikössä Teknillisessä korkeakoulussa. Hänen mukaansa kaupallinen 3d-televisio on kaukaista tulevaisuutta ainakin tällä teknologialla toteutettuna.

Lassaksen mukaan madonreikiä voi ajatella näkymättöminä optisina kaapeleina. Hän hahmottelee mielessään 1m x 1m x 1m televisiokuution, joka jaettaisiin kolmiulotteisiin neliöihin tai pikseleihin.

- Jokaiseen tällaiseen osakuutioon sijoitettaisiin näkymättömän kaapelin toinen pää. Kaapelia pitkin voidaan johtaa osakuutioihin valoa, mikä synnyttää itsenäisen pikselin, jota voidaan sytyttää ja sammuttaa muista pikseleistä riippumatta, Lassas visioi.

Madonreikä on suhteellisuusteoriassa käytetty käsite, jolla tarkoitetaan tavallisen avaruuden ulkopuolella kulkevaa oikotietä kahden paikan välillä. Termi madonreikä on peräisin leikkimielisestä toteamuksesta, että omenassa oleva mato pääsee omenan läpi nopeammin tekemänsä tunnelin läpi kuin omenan pintaa pitkin.

Aiemmin sama matemaatikkoryhmä on tutkinut näkymättömyysverhoamisen teoriaa. Näkymättömyysverhoamisella tarkoitetaan kappaleen vuoraamista eksoottisella materiaalilla niin, että vuorattuun kappaleeseen osuva valo kiertää kappaleen ympäri. Tällöin kappale vaikuttaa kauempaa katsottuna näkymättömältä.

Uusi ehdotus madonreikien rakentamiseksi vastaa putken vuoraamista näkymättömäksi. Tällöin putken alku- ja loppupää on ikään kuin yhdistetty näkymättömällä tunnelilla. Suomen Akatemia vertaa tällaista madonreikää Harry Potterin näkymättömyysviitan hihaan, jonka läpi esineitä voidaan siirtää putken alkupäästä loppupäähän ilman, että ne ovat näkyvissä putken sisällä ollessaan.

Näkymättömyysverhon ja keinotekoisen madonreiän rakentamiseen tarvittavat uudet materiaalit, eli niin kutsutut metamateriaalit, ovat juuri nyt aktiivisen tutkimuksen kohteena. Tämä tahtoo sanoa, että kaukana ollaan minkään sortin sarjatuotannosta.

Tällä hetkellä metamateriaaleja pystytään käytännössä rakentamaan valon käyttämillä aallonpituuksilla vain hyvin rajoitettuihin tarkoituksiin. Mikroaalloilla toimiva näkymättömyysverhoaminen on pidemmällä. Kolmiulotteisen tv:n rakentaminen vaatii kehittynyttä nanotekniikkaa.

- Materiaalit rakennetaan pienistä soluista, ja käytettävä aallonpituus sanelee, minkä kokoisia solujen pitää olla, Matti Lassas sanoo.

Keinotekoisen madonreiän sovellukset lähemmässä tulevaisuudessa liittyvätkin tutkatekniikkaan ja lääketieteelliseen kuvantamiseen. Esimerkiksi sairaaloissa potilaiden kuvantamiseen käytetyssä MRI-kuvauksessa keinotekoista madonreikää voitaisiin käyttää suojaavana tunnelina, jonka läpi instrumentteja voidaan viedä kuvattavalle alueelle ilman, että ne häiritsevät kuvantamista.

Tutkijaryhmän menetelmä on julkaistu Physical Review Letters -sarjassa, ja siitä on uutisoitu tiedelehti Naturen verkkosivuilla 14.11.2007.

Kommentit

    Näytä lisää

    Näitä luetaan!
    1. 1

      Puhelimen kuvagalleriasta löytyi K18-materiaalia – alppikaunotar Lindsey Vonnin ja Tiger Woodsin otokset leviävät vauhdilla

    2. 2

      Minttu Räikkönen hurmasi Helsingin ydinkeskustassa – viimeisen päälle tyylikäs look!

    3. 3

      Yle: Turun puukotusten pääepäilty kyseli neuvoja, miten voisi liittyä Isisiin

    4. 4

      Suora lähetys seisahtui: Meteorologi purskahti itkuun ruudussa – ainutkertainen tapaus leviää netissä

    5. 5

      Kuinka vieraantunut olet luonnosta? Testaa 20 kysymyksellä

    6. 6

      Pääepäillyn kielletyt tatuoinnit herättivät huomiota moskeijassa – ”Hän ei vaikuttanut kovin uskonnolliselta”

    7. 7

      Julkkiskaunottaren, 39, ylellinen elämäntyyli romahti – tv-ura ja avioliitto pilalla: Aiheutti kohun firman bileissä jouluna

    8. 8

      Poliisi: Sukellusvenemysteeriin liittyvä ruumis silvottu tahallaan

    9. 9

      Tiellä hidastelleet kuohuttivat palomestaria kuolonkolarin raivaustöissä – ”Autoilijoiden tulisi keskittyä ajamiseen”

    10. 10

      CAS julkisti Johaugin tuomion kokonaisuudessaan – päätös ei ollut yksimielinen

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Kaikkien aikojen ”photobombaus”? – Nasan kuva auringonpimennyksestä sisälsi uskomattoman yksityiskohdan

    2. 2

      Sädehtivä brunetti! Prinsessa Madeleine yllätti aivan uudella ulkonäöllä – upea muodonmuutos

    3. 3

      Karu löydös: Puhelin tai kaiutin voi paljastaa, milloin asunnossa harrastetaan seksiä

    4. 4

      Myytti kumottu! Pelkästään vatsan seudulta on sittenkin mahdollista laihtua – näin sen teet

    5. 5

      Jari Isometsältä terävä huomio Therese Johaugin dopingtuomiosta

    6. 6

      Tv-katsojat mykistyivät: BB-tähtien touhut täytyi sensuroida – ”Pitäisi vakavasti miettiä elämänarvoja”

    7. 7

      Nainen sairastui parantumattomaan syöpään – Johnson & Johnson määrättiin jättikorvauksiin

    8. 8

      Prinsessa Diana käytti vihki- ja kihlasormuksiaan vielä neljä vuotta eronsa jälkeen – taustalla sydäntäsärkevä syy

    9. 9

      Turun puukotusiskun pääepäilty vangittiin – myönsi aiheuttamansa kuolemat

    10. 10

      Therese Johaugin dopingrangaistus koveni – näin Aino-Kaisa Saarinen kommentoi tuomiota

    11. Näytä lisää
    1. 1

      IS seurasi Turun tapahtumia hetki hetkeltä: Vaaratiedotetta ei ehditty lähettää, presidentti Niinistö otti osaa suruun

    2. 2

      Silminnäkijät kertovat: Veitsellä aseistautunut mies hyökkäsi silmittömästi Turussa – ”puukotti lastenvaunujen kanssa liikkunutta naista”

    3. 3

      Poliisin Turussa tekemä kiinniotto tallentui videolle – silminnäkijä: poliisit pitivät epäiltyä maassa

    4. 4

      Terroristit suunnittelivat vielä suurempaa iskua Barcelonassa – poliisi arvelee 17-vuotiaan päätekijän kuolleen

    5. 5

      Video: Torimyyjä Arya, 24, ajoi Turun puukotuksista epäiltyä takaa pesäpallomailan kanssa

    6. 6

      Vesa näki puukkomiehen raa’an hyökkäyksen Turussa – ”Huusin niin kovaa kuin jaksoin”

    7. 7

      Kuva: Tässä viedään Turun epäiltyä puukottajaa – tämä kaikki tapahtumista tiedetään nyt

    8. 8

      Mies lähti viettämään railakasta viikonloppua uusien kavereiden kanssa – karu totuus paljastui maanantaina, kun poliisi soitti

    9. 9

      4-vuotias kertoi äidilleen nähneensä lenkillä ”isin vaimon” – ”Ilmeeni oli varmaan näkemisen arvoinen”

    10. 10

      Lehti: Lastenrattaita työntänyt Turun uhri oli juuri tullut Italiasta vauvansa kastejuhlasta

    11. Näytä lisää
    Näitä luetaan!
    1. 1

      Puhelimen kuvagalleriasta löytyi K18-materiaalia – alppikaunotar Lindsey Vonnin ja Tiger Woodsin otokset leviävät vauhdilla

    2. 2

      Minttu Räikkönen hurmasi Helsingin ydinkeskustassa – viimeisen päälle tyylikäs look!

    3. 3

      Yle: Turun puukotusten pääepäilty kyseli neuvoja, miten voisi liittyä Isisiin

    4. 4

      Suora lähetys seisahtui: Meteorologi purskahti itkuun ruudussa – ainutkertainen tapaus leviää netissä

    5. 5

      Kuinka vieraantunut olet luonnosta? Testaa 20 kysymyksellä

    6. Näytä lisää
    1. 1

      Kaikkien aikojen ”photobombaus”? – Nasan kuva auringonpimennyksestä sisälsi uskomattoman yksityiskohdan

    2. 2

      Sädehtivä brunetti! Prinsessa Madeleine yllätti aivan uudella ulkonäöllä – upea muodonmuutos

    3. 3

      Karu löydös: Puhelin tai kaiutin voi paljastaa, milloin asunnossa harrastetaan seksiä

    4. 4

      Myytti kumottu! Pelkästään vatsan seudulta on sittenkin mahdollista laihtua – näin sen teet

    5. 5

      Jari Isometsältä terävä huomio Therese Johaugin dopingtuomiosta

    6. Näytä lisää
    1. 1

      IS seurasi Turun tapahtumia hetki hetkeltä: Vaaratiedotetta ei ehditty lähettää, presidentti Niinistö otti osaa suruun

    2. 2

      Silminnäkijät kertovat: Veitsellä aseistautunut mies hyökkäsi silmittömästi Turussa – ”puukotti lastenvaunujen kanssa liikkunutta naista”

    3. 3

      Poliisin Turussa tekemä kiinniotto tallentui videolle – silminnäkijä: poliisit pitivät epäiltyä maassa

    4. 4

      Terroristit suunnittelivat vielä suurempaa iskua Barcelonassa – poliisi arvelee 17-vuotiaan päätekijän kuolleen

    5. 5

      Video: Torimyyjä Arya, 24, ajoi Turun puukotuksista epäiltyä takaa pesäpallomailan kanssa

    6. Näytä lisää