تخيل نهرًا: الماء يتدفق في اتجاه، بينما تتحرك الموجة على سطحه في الاتجاه المعاكس. هذه المفارقة هي المفتاح لفهم سلوك الضوء في المواد الزائدية. ففي هذه المواد، تتباعد طاقة الموجة الضوئية وجبهاتها الموجية في اتجاهات مختلفة، مما يفسد التركيز ويمنع صنع عدسة واضحة. وجد الفيزيائيون طريقة لترويض هذه الفوضى بالاستعانة بهندسة انحناء الزمكان من النظرية النسبية الخاصة التي صاغها ألبرت أينشتاين بناءً على تحويلات هندريك لورنتز. اتضح أنه إذا فُسرت الخصائص البصرية للمادة كمترية (metric) — وهو كائن رياضي يصف الانحناءات والمسافات في الزمكان — واعتُبرت سرعة الضوء ثابتًا أساسيًا، فإن السلوك الفوضوي للموجات ينتظم.

اشتق الباحثون معادلات عامة تسمح بتصميم عدسات تركز الضوء بدقة تتجاوز التمويه الطبيعي — أي ما يسمى حد الحيود (diffraction limit) المتأصل في أي بصريات عادية. ونتيجة لذلك، تستطيع هذه العدسة تمييز تفاصيل أصغر بمئات المرات من طول الموجة — تخيل عدسة مكبرة تقرأ نصًا محفورًا على ذرة واحدة. وفي إطار التجربة، تمت محاكاة عدسة مسطحة لـ الأشعة تحت الحمراء المتوسطة تعمل بالبولاريتونات (polaritons) — وهي اهتزازات كمية للشبكة البلورية حيث يتصرف الضوء والمادة ككيان واحد.