Lue uutinen mobiilisivustolla

Madonreiät täyttävät 3d-television

Matti Lassas mainitsee, että kolmiulotteinen tv-kuva ei ainakaan aluksi vastaisi nykyisien taulutelevisioiden kuvanlaatua.
Kuva: Marja Airio/Lehtikuva

16.11.2007 16:00 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.

Tuomas Linnake
tuomas.linnake@digitoday.fi

Teksti on lisensoitu Creative Commons Nimeä-Ei muutoksia-Epäkaupallinen -lisenssillä.

Kirjoita kommentti

Ohjeet: Pysy aiheessa ja kirjoita napakasti. Muista, että haastateltavilla, kanssakeskustelijoilla ja toimittajilla on oikeus omaan, eriävään mielipiteeseen. Ole kohtelias ja ystävällinen, äläkä tarkoituksella provosoi tai hauku muita keskustelijoita. Taloussanomat varaa oikeuden poistaa asiattomat viestit. Varauduthan siihen, että linkkejä sisältävät viestit tarkistetaan yksitellen roskapostin suodattamiseksi. Arvostamme mielipidettäsi!
Lue koko keskusteluetiketti

Bottivarmistus: mitä on kaksi ynnä viisi?

Viesti Nimi

Uutiset

Hyvinkään epäilty ampuja poistui kesken illanvieton hakemaan aseita

• Epäilty ampuja yöllä Facebookissa: "Oli kivaa toverit"
• Hyvinkään ampumisista epäiltyä luonnehditaan ujoksi ja hiljaiseksi
• Ruotsin Loreen Euroviisujen voittoon
• Pää edellä sukeltanut mies pelastui nuorten ansiosta