隐身衣离我们有多远?
2013-11-12 19:22:59 -0500
近日,浙江大学发明一种隐身装置,可以使铅笔“隐形”,这则新闻引起了广泛热议。事实上,不管是艺术家还是科学家,对隐身衣的研究已经持续多年。古今中外,各种千奇百怪的隐身方法异彩纷呈。梦想家们可以忽略幻想与现实间的巨大差距,而科学家们一直埋头苦干,在许多看似异想天开的隐身故事里,似乎隐藏着缜密而难以克服的科学障碍。欢迎光临csngmap资源站http://csngmap.wodemo.com 加入书签收藏吧!
隐身衣遇到何种理论障碍?
人之所以能看到物体,是因为光照射到物体后被阻挡并反射到人眼里。那么隐身衣如何隐身,便是一个光学问题。科学家希望隐身衣达到的效果是,当光经过需要隐身的物体时,该物体就像完全不存在一样,物体对光的作用消失。简单的说,就是光线碰到物体能拐弯,然后回到原来的传播方向,在物体前方的人看到的就是物体背后的景象。而费马定理告诉我们,光线在同种均匀介质中以直线传播。虽然折射定律也告诉我们在介质中光线会弯曲,然而天然材料根本无法实现“隐身衣”对光线的弯曲要求。
爱因斯坦的广义相对论对隐身理论有何贡献?
爱因斯坦认为,如果空间可以被扭曲,则空间内两点间最短距离不一定为直线,光线可以沿着这一扭曲的路径,绕过巨大的天体弯曲前进。然而这种隐身理论有很大的局限性,广义相对论中需要质量很大的物体,比如黑洞、太阳等庞大天体才能较大程度上弯曲光线,而且空间的扭曲不能人为控制。而制造大型隐身黑洞需要的能量大得难以想象,这种思路的隐身衣只停留在科幻电影中。
微波隐身材料有何突破?
2006年,美国杜克大学的史密斯教授向世人宣告微波隐身材料的诞生。他们采用铜金属与玻璃纤维,创造了一卷甜甜圈似的圆环材料。探测器所得到的信号表示,微波经过圆环,恍若无物地会聚到圆环的另一侧,不留痕迹。然而,这样的设计只能针对某个波段的电磁波。2009年,史密斯教授小组将隐身衣所适宜的波段大幅度增大,但依然局限于对微波段光路的改变,可见光波段依然无计可施。
是否有隐身材料的波段接近可见光?
2009年4月,加州大学伯克利分校的张翔教授及其团队公布了他们的最新发明——反射型“隐身衣”,首次实现了隐身材料在接近可见光的近红外波段工作。时隔半月,康奈尔大学的里布森教授小组也发出了自己的论文,宣布他们采用如出一辙的办法,所制造的隐身材料的波段更加接近于可见光。虽然已问世的隐身衣多数尚不能覆盖一根手指,也无法实现对可见光的隐身,但对于防辐射、屏蔽手机辐射等会有许多应用意义。
能否改变人体蛋白质分子光学性质使其隐形?
通过复杂的生化反应,使人体内的蛋白质等大分子变得不再可见,同时保证生命体征正常,这一点在现代科学中仍然极难实现。蛋白质大分子对生物体的生存至为重要,而其吸收散射光线的特性与其本身的生化性质息息相关。如果人类尝试着改变自身分子的光学性能,无异于自掘坟墓。
什么是“拟态隐身”?
“拟态隐身”在自然界里广泛存在。田野中的变色龙,深海里的八爪鱼、比目鱼都是个中高手,它们可以随环境的变化而改变颜色甚至形态,使外界难以辨认。在科学界,各式变色纤维等材料也层出不穷。然而,这一种隐身方法有着与生俱来的弱点:隐身人不可有任何动作,不能与外界有任何触碰。如果只是沿着这个方向走下去,我们隐身的梦想还相当遥远。
什么是视觉伪装隐身衣?
日本科学家田智前与其研究小组利用视觉伪装技术,制造了另一种奇妙的“隐身衣”。事实上,这种隐身材料并不能遮挡光线,它仅仅是在衣服上涂抹了反射性材料,利用摄像机将人体身后的景象拍摄下来,联线电脑再投影到衣服上而已。这种回射材料并不神秘,它早已广泛使用与交通标志、道路标识与许多夜光设施中。但这样的影像毕竟不同于周围环境的自然光。于是,科学家们又设计了一个特殊的镜子,使投影的影像与环境影像紧密结合,观察者肉眼并不容易分辨。这个不算复杂的发明虽离我们定义的隐身衣相距甚远,但它依然有现实意义。比如有助于飞行员降落飞机时看清驾驶舱地板,使医生进行外科手术时看清人体组织下的医疗仪器等。
人们对隐身衣有何担忧?
如果完美的隐身衣终于有一天变成了现实,这样的世界将会如何?
很多人担心隐身衣会成为为非作歹的工具;也许会成为未来战争的关键;也许会导致盗匪横生,内乱频繁;也许会使人心惶惶;也许人们之间不再有隐私,不再有信任;也许最基本的安全感都无法保证。毕竟隐身衣无论在科幻小说或现实运用中,无不用于人类互相倾轧。
不过,隐身衣发明的利弊,本就是存乎一心。如同炸药、枪支等发明,其本身并没有是非,对错只在于使用它的人。如果可以人类的自控能力可以化解这些问题,隐身衣便可以造福人类
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