고대 로마인들은 물리학자들이 메타물질을 인식하거나 광학을 변환하기 훨씬 전에 지진 보호 스크린 역할을 하는 구조물을 건설했을 수 있습니다. 이것이 프랑스 연구자들이 지진 거대구조의 탄생에서 나노포토닉스의 역할 연구에서 제안한 내용입니다. .
거기에는 일부 로마 극장과 원형 극장의 기초 패턴이 현대 전자기 클로킹 장치의 특성과 매우 유사하다고 명시되어 있습니다. 그들은 이러한 고고학적 메타물질이 모래 주변의 지진파를 편향시켜 간접적으로 지진 보호를 제공했을 수도 있습니다.
메타물질은 일반적으로 자연에서 발견할 수 없는 방식으로 전자기파나 소리를 조작하는 인공 구조물입니다. 투명 망토를 포함하여 메타물질로 만들어진 새로운 장치를 설계하기 위해 변환 광학이라는 수학적 프레임워크가 개발되었습니다. 물체 주변의 전자파를 편향시키는 장치입니다.
메타물질의 가능한 응용 중 하나는 지진으로부터 건물을 보호하기 위해 건물 주변의 지진파를 편향시키는 구조물을 만드는 것입니다. 아이디어는 구멍 네트워크나 땅에 묻혀 있는 단단한 물체로 건물을 둘러싸는 것입니다. 특정 파장 범위 내의 지진파가 해당 네트워크를 통과하면 네트워크의 다중 반사가 서로 파괴적으로 간섭하여 밴드 갭을 생성하여 건물 흔들림이 크게 감소합니다.
Stéphane Brûlé와 리옹에 있는 Ménard 회사의 토목 엔지니어는 마르세유에 있는 Fresnel Institute의 연구원들과 함께 2012년에 각각 5m 깊이의 2차원 우물 네트워크를 땅에 뚫으면서 이 아이디어를 보여주었습니다. 그들은 근처의 소스를 사용하여 음파를 생성함으로써 파동 에너지의 대부분이 처음 두 줄의 구멍에 의해 소스로 다시 반사된다는 것을 발견했습니다.
그러나 브륄레는 고대 로마인들이 비록 이를 몰랐을지라도 이것을 먼저 발견했을 수도 있다고 생각합니다. 그는 프랑스 중부 오툽(Autun) 시의 고고학 유적을 둘러보던 휴가 중 길 바로 옆 들판 밑에 묻힌 갈로-로마 극장의 기초를 보여주는 항공 사진을 보았습니다. 거의 눈에 띄지 않지만 현장의 표시는 서기 1세기 건물의 윤곽을 보여주었습니다. 그리고 그는 반원형 구조가 투명 망토의 절반과 기묘하게 닮았다고 생각했습니다. .
이것은 극장의 기초를 훨씬 더 명확하게 매핑한 몇 년 전에 수행된 고고학 연구 사진에 의해 확인되었습니다. 그 사진과 프레넬 연구소의 Brûlé와 그의 동료들이 제작한 직경 20cm의 투명 망토 중 하나를 겹쳐서 그는 극장의 기둥과 망토 요소가 거의 정확하게 정렬되어 각각 일련의 배열로 배열되어 있음을 발견했습니다. 더 작은 반경으로 서로 접근하는 동심원(반원형)의 원입니다.
Brûlé는 반원형 극장과 달리 완전히 폐쇄된 로마 콜로세움과 기타 원형 극장의 기초에서도 같은 일이 일어났다는 것을 발견했습니다. 특히 그는 인접한 동심원(또는 대부분의 원형극장의 경우 타원)의 반지름 비율이 거의 동일하다는 사실을 발견했습니다.
로마인들이 어떻게 이 설계에 이르렀는지에 대해 브룰레는 지진이 심한 지역에서 수세기에 걸쳐 얻은 경험 덕분에 원형 극장을 점진적으로 수정했을 수 있다고 제안합니다. 하지만 단지 운이 좋았을 수도 있습니다.
프레넬 연구소(Fresnel Institute)의 Sébastien Guenneau는 아이디어를 테스트하기 위해 컴퓨터 시뮬레이션을 실행했지만 실제 지반의 복잡성과 지진파 전달에 대한 영향으로 인해 지반 실험이 필수적이라고 말했습니다. 그는 외경이 최소 20m인 특징적인 동심 타원으로 배열된 매립 콘크리트 말뚝으로 구성된 모델을 구축하기를 희망합니다. 그는 이 규모가 부드러운 토양에서 전파되는 지진파(단파장)에 적합하다고 설명합니다.
