本刊編輯部
隱身術(shù),多神秘,一個人就在你身邊,可是你絲毫沒有查覺,也一點看不到他,這是多么不可思議的事情呀。其實在中國古代就有“隱身術(shù)”、“隱形衣”的傳說,只不過是傳說而已,沒有相關(guān)的記錄和發(fā)現(xiàn)的實際過程。那隱身術(shù)這一古代的傳說能不能在科學(xué)技術(shù)發(fā)達的今天實現(xiàn)呢?
要想知道這個答案,我們首先要了解隱身的原理:我們之所以可以看見物體,是因為眼睛看到來自物體的光線,如太陽、火、燈等,不同的顏色是因為不同波長光線的強度比例不同。對于不發(fā)光的不透明的物體,是對受到照射光線的反射,如對光線有吸收且對不同波長的吸收不同,則會呈現(xiàn)出不同的顏色;對于透明的物體,因為與空氣的折射率不同,在界面會產(chǎn)生反射與折射,可以看到反射光或經(jīng)折射的透射光而發(fā)覺與背景不同。例如空氣的折光率約為1,水約為1.33,普通玻璃1.5,在空氣中的玻璃較容易發(fā)現(xiàn),而在水中就較難,如是在折光率接近玻璃的溶液中就沒辦法看到了。
因此,要隱身所必須要兩個條件:一是要完全透明,二是要與周圍介質(zhì)的折光率相同或相近。如果按科幻故事所述,通過某種特殊的方法達到這兩個條件,就能實現(xiàn)隱身。
揭秘隱身術(shù)真的存在嗎
人可以隱身嗎,隱身術(shù)真的存在嗎,之前人們認為隱身術(shù)就是障眼法,其實除了這個,隱身術(shù)是用功力將自身淡化化為無形。
如今科學(xué)家已經(jīng)開發(fā)出全球首件二維“隱身衣”。人們利用光學(xué)原理進行隱身,但是不用隱身衣,人可以隱身嗎?隱身術(shù)真的存在嗎?
隱身術(shù),中國歷史上一直有這樣的記載。在近代的國外科幻大片里面也是也是屢見不鮮。那么隱身術(shù)到底是怎么樣回事呢?,F(xiàn)在來給大家解釋一下。其實要想做到隱身并不不可能,從科學(xué)的角度來說就是讓人體分子透明。從法術(shù)的角度上來說就是蒙蔽世人的眼睛讓別人看不到你。
隱身術(shù)有二,一為障眼之術(shù),即能調(diào)集宇宙之云彩光氣遮人眼目。二為動用功力將自身淡化,化為無形。除此之外,日本的忍術(shù)也稱為隱身術(shù),為日本古代武道中一顆隱秘武技的明珠。
隱身術(shù)自古就存在
其實人能夠隱形或隱身,并不是什么稀奇事,自古以來,不管是在東方或西方,一直有關(guān)于人類隱形的記載。
古代魔法師們相信隱形是可以達到的,魔法師們用藥草和儀式來隱形。在印度勝王瑜伽的學(xué)徒受教導(dǎo)說,超自然力量是自我發(fā)展的自然結(jié)果。
在中國古代,隱身術(shù)可追溯到秦代,當(dāng)時的方仙道追求人死而形銷的境界?!妒酚洝し舛U書》中有記載:“宋毋忌、正伯僑、充尚、羨門高,最后皆燕人,為方仙道,形解銷化,依于鬼神之事?!币馑际牵鹤运挝慵?、正伯僑、充尚、羨門高等人以后都是燕國人,能實行神仙道家的法術(shù),能形體分解銷化、依托鬼神等事。漢代方士也能夠隱身。
漢代方士能夠隱身?!逗鬂h書·方術(shù)傳》記載:“解奴辜、張貂者,亦不知是何郡國人也,皆能隱論,出入不由門戶。奴辜能變易物形,以誑幻人。”當(dāng)時有個儒師張楷,精通《尚書》、門徒常百人。他以霧氣隱身,并將此幻術(shù)教給弟子?!逗鬂h書·張楷傳》記載:“(楷)性好道術(shù),能作五里霧。時關(guān)西人裴優(yōu)亦能為三里霧,自以不如楷,從學(xué)之,楷避不肯見?;傅奂次?,優(yōu)遂行霧作賊,事覺被考,引楷言從學(xué)術(shù),楷坐系廷尉詔獄,積二年,恒諷誦經(jīng)籍,作《尚書注》,后以事無驗,見原還家?!比绻麖埧嬗须[身術(shù),料想他也不會坐二年大牢,正因為“以事無驗”,所以桓帝就放了他。可見,張楷等人的隱身術(shù)是不可靠的。
晉代葛洪對隱身術(shù)篤信無疑。他在《抱樸子·遐覽》介紹了一種以符藥作法的隱身術(shù):“其法用藥符,乃能令人飛行上下,隱論元方,含笑即為婦人,蹙而即成老翁,踞地即為小兒,執(zhí)杖即成林木,種物即生瓜果可食,畫地為河,撮地成山,坐致行廚,興云起火,無所不作也。”葛洪對神仙變化之術(shù)向來都十分推崇,但從未親身體驗和目睹,只是道聽途說,殊不可信。
隱身術(shù)不過是神話故事,元伊世珍《瑯環(huán)記》記載:“主父即胡服,夜恒獨觀天象。一夕見有神人自天而降,授主父以玄女隱身之術(shù),九煉變骨之丹?!泵鞒膶W(xué)家吳承恩在《西游記》編造了許多隱身的故事,上至觀音,下至小妖,個個都可以變幻。
隱身術(shù)附會于五行學(xué)說,就有了憑借五種不同物質(zhì)隱身遁形的五遁法。明人謝肇在《五雜俎·人部二》云:“漢時解奴辜、張貂皆能隱論,現(xiàn)入不由門戶,此后世遁形之祖也。介象、左慈、于吉、孟欽、羅公遠、張果之流,及《晉書》女巫章丹、陳琳等,術(shù)皆本此,謂為神仙,其實非也。其法有五,曰金遁、曰木遁、曰水遁、曰土遁,見其物則可隱。惟土遁最捷,蓋無處無土也?!?/p>
土遁就是潛入地中?!短綇V記》卷六一引《神仙傳》云:“班孟者,或云女子也。能飛行經(jīng)日,又能坐空虛中與人語。又能入地中,初去時沒足至胸,漸入,但余冠幘,良久而盡沒不見?!彼菥褪欠暧辍⒃?、江、河、湖、海、井而隱于水中。金遁就是隱于金屬中。木遁就是隱于林木中?;鸲菥褪请[于火焰中。五遁之法是一種空想,作為文學(xué),隱身術(shù)不失為絕妙的虛構(gòu),作為史實,隱身術(shù)是荒誕無稽之談。
此外,還有一種壺中術(shù),不知算是水遁還是金遁,還是土遁。北魏酈道元在《水經(jīng)注·汝水》記載:“昔費長房為市吏,見王壺公懸壺于市,長房從之,因而自遠,同入此壺,陷淪仙路。”現(xiàn)代魔術(shù)可以使人縮小鉆進一個小匣,但人體縮小是有一定限度。人若縮入壺中,則中有一二寸,似不可能。
隱身術(shù)從傳說到現(xiàn)實
幾個世紀(jì)以來,世界各地不斷有人稱,自己曾發(fā)生過人體自發(fā)性非自愿隱形 。在所有這些案例中,隱形人在物理上依然存在,只是不能被看到或聽見。世界對于隱形人來說似乎完全正常,他們起初通常并不知道自己已經(jīng)隱形。
最近在網(wǎng)絡(luò)上出現(xiàn)一視頻引起熱議,美國懷俄明州杰克森鎮(zhèn)一處路段的監(jiān)視器,竟然拍到一名男子身影“憑空消失”的畫面,讓網(wǎng)友看完后直呼不可思議,認為這可能是靈異現(xiàn)象!
根據(jù)英國《鏡報》報導(dǎo),當(dāng)?shù)貢r間4月30晚間9時15分左右,杰克森鎮(zhèn)該路段監(jiān)視器拍下這離奇的畫面,原本有一名男子走在街道上,起初身影頗為清晰,不過當(dāng)他進入光線較暗的路段時,身影卻漸漸變透明,最后更整個人消失不見。endprint
這支短短47秒的影片引起網(wǎng)友熱烈討論,直呼憑空消失實在太離奇,認為這應(yīng)該是超自然現(xiàn)象。
來自加利福尼亞州文圖拉的一個案例詳細記錄了一名家庭主婦坐在起居室沙發(fā)上隱形的經(jīng)過。她的丈夫開始在屋里四處尋找,卻看不見她。這種情況持續(xù)了十分鐘,之后她顯形了,這令她的丈夫非常惱火,認為她是故意躲起來了。
美國的堂娜·西格比處于此項研究的前沿。自1994年來,她已從歐洲、澳大利亞 、波多黎各和巴西收集了數(shù)千例有關(guān)隱形的報告。她認為我們正在探究一種古老的力量。
著名英國作家赫·喬·威爾斯在1897年寫的科幻小說《隱身人》中,描述了天才青年物理學(xué)家格里芬發(fā)明了“隱身術(shù)”之事。
威爾斯的“隱形”理論是:一個物體之所以被看見,是因為物體不是吸收光線就是反射或折射光線。如果它既不吸收光線,又不反射或折射光線,那它本身就看不見了。比如把一片普通的白玻璃放在水里,特別是放在密度比水更大的液體里,因為光經(jīng)過水到達玻璃時已經(jīng)很少折射或反射,所以就幾乎完全看不見玻璃。格里芬根據(jù)這種理論,運用儀器和藥物,把全身變白,使其折射率和空氣一樣,在空氣中不會產(chǎn)生折射和反射,于是人體就看不見了。
但是,人們理想中的隱形人在理論上是不存在的。因為人之所以看得到東西,是因為光線進入人的眼睛,在視網(wǎng)膜上投上影像,進而刺激視覺神經(jīng),讓人的腦部看得到東西。但如果人隱形了,就表示連眼睛的視網(wǎng)膜在內(nèi)的所有組織,都可以讓光線穿過。那光線就不能在視網(wǎng)膜上投上影像了。也就是說,如果一個人隱形了,別人看不見他,他也看不見任何人和東西。(在衛(wèi)斯理寫的科幻小說《透明光》《真空密室之謎》里,就有這樣相似的例子。小說里寫,人在隱形后,看東西很模糊,幾乎是看不到的。)
四大皆空:那些形形色色的隱身術(shù)
古往今來,無論是史書、小說還是影視作品中,關(guān)于隱身術(shù)的描述都多如牛毛。仔細分辨這些紛繁的隱身方式,我們可以從中概括出四大流派。
01仙道派·派別特征
具有神秘的東方色彩,主要流行于中國、日本等東亞國家,具有完整的仙道理論體系,善加修煉,成道成仙,即可幻化形容、遁隱不見。
代表人物
宋毋忌、羨門子高、解奴辜、張貂、葛洪、孫悟空、班孟、費長房、龍樹菩薩、《龍珠》中的透明人。
操作方法
宋毋忌、羨門子高是先秦的燕國人,這里方士很多,他們修煉仙道,熱衷服食丹藥,追求人死形銷、脫去肉皮囊,來去自由,也變相獲得長生。這個方法雖然簡便,但極容易中毒,因服食丹藥修仙不成反做鬼的不計其數(shù)。
解奴辜、張貂是《后漢書》中記錄的方士,他們能夠隱身,而且出入不走門,用的是金、木、水、火、土五種遁術(shù)。水遁是遇到雨、云、江、河、湖、海、井即隱于水中,金遁是隱于金屬中,木遁是隱于林木中,火遁是隱于火焰中,土遁是隱于土中。解奴辜甚至?xí)兂筛鞣N物體來欺騙敵人?!短綇V記》中的班孟也會這五種方法。據(jù)說她是女子,既能整日飛行,也能遠遠地和人對話,施展遁地術(shù)的時候,先是胸部以下沒入土中,而后地上只留帽子,最后整個人都不見了。沒有我們在影視作品中見到的那么快,而是要“漸入”,“良久”才可。日本忍術(shù)中的一些技術(shù)與此相似,他們除了這五種方法之外,還會風(fēng)遁、雷遁、蟲獸遁等隱身術(shù)。這些有點類似我們常說的障眼法,施術(shù)人借助障眼法得以逃脫。
晉代葛洪雖然自己不曾煉成隱身術(shù),但對隱身術(shù)深信不疑,在他的《抱樸子·遐覽》中記錄了一種藥符,用了它就能上下飛行,也能隱身,還能自由變化,笑一笑變?yōu)閶D人,皺皺眉變成老翁,坐在地上就成小孩兒,拄根拐杖就能成森林,劃地成河,撮堆土就能成山。《水經(jīng)注》中介紹了費長房,他曾隨壺公學(xué)習(xí),可以縮進壺中,以此隱身。這些都是神乎其技,只能歸為神話故事。
仙道不靠譜,佛家也不靠譜。大乘佛學(xué)創(chuàng)始人龍樹年輕時跟一名術(shù)士學(xué)習(xí)了隱身術(shù),他有一種藥丸,將它研磨后涂在眼睛周圍就可以隱身。他借著這項本領(lǐng)時不時進入國王后宮,致多名妃子懷孕?!洱堉椤穭t給出了破解此類隱身術(shù)的方法。水晶婆婆的第二個斗士透明人和樂平打斗時,把樂平揍得非常慘。關(guān)鍵時刻,小林讓小悟空帶來布爾瑪與龜仙人,然后扯下布爾瑪?shù)男卣肿岧斚扇丝?,龜仙人一激動,鼻血噴到了透明人身上,使得透明人現(xiàn)形,樂平乘機將其擊敗?!读凝S志異·妖術(shù)》中給出的破解方法則是灑狗血。
02器物派·派別特征
這一派在西方較為流行,主要借助斗篷、戒指等器物,讓人隱身不見。
代表人物
哈迪斯、哈利·波特、霍比特人、印度先生。
操作方法
哈迪斯是古希臘神話里的冥王,四大創(chuàng)世神之一,是第二代主神克洛諾斯和瑞亞的長子,是眾神之王宙斯和海神波塞冬、豐收女神得墨忒耳的兄長??寺逯Z斯因害怕自己的兒子們?nèi)〈约?,便把妻子瑞亞的孩子們都吞下肚子。宙斯用嘔吐藥讓父親把所有的孩子吐了出來。后來,獨眼巨人幫哈迪斯制作了一頂能隱形的頭盔。在泰坦之戰(zhàn)中,哈迪斯戴上隱形頭盔潛入泰坦的大本營,毀掉了他們的武器,打敗了他的父親,和兩個弟弟結(jié)束了這場戰(zhàn)爭。
在《哈利·波特》中,鄧布利多把他父親留給他的隱形斗篷寄給了哈利·波特;在《魔戒》中,精靈女王給霍比特人送了一件隱形斗篷,可以讓他們與周圍的環(huán)境融為一體,實現(xiàn)“擬態(tài)隱身”?;舯忍厝朔鹆_多·巴金斯戴上魔戒可瞬間隱身,不過該戒指具有強大的副作用,可召喚邪惡力量,亂人心性,精神分裂的咕嚕姆就是代表。這個道具早已有之,在柏拉圖的《理想國》中,牧羊人從地震產(chǎn)生的裂縫里找到了魔法戒指。印度科幻片《印度先生》里,一名印度科學(xué)家發(fā)明了隱身手鐲,戴著它就可來去無蹤。正是依靠它,科學(xué)家深入虎穴,將一名企圖用導(dǎo)彈轟擊印度的野心家消滅。
03化學(xué)派·派別特征
與古代東方借助仙藥類似,不過此派主要借助現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)意義上的藥水或因人體變異帶來的超能力實現(xiàn)隱身。endprint
代表人物
隱形人、隱形女俠等。
操作方法
隱形人出自英國作家威爾斯的小說,主人公青年物理天才格里芬從小患白化病,于是執(zhí)著于對身體顏色的研究,進而迷戀起隱身術(shù)來。他認為一個物體之所以被看見,是因為物體不是吸收光線就是反射或折射光線。如果它既不吸收光線,又不反射或折射光線,那它本身就看不見了。后來通過實驗,格里芬發(fā)明了“血液漂白劑”,改變了身體組織的折射率,將身體變得徹底透明了。
隱形女俠本名蘇珊·斯湯·李察士,是《神奇四俠》中的英雄。在一次太空探險中,她不幸被宇宙射線擊中,卻意外獲得了一種超能力。最初,她只能控制光波,令自己和其他人隱形,后來她甚至可以飛翔,并操縱自己創(chuàng)造的隱形力場控制物體的活動,發(fā)射出強大有力的能量盾和沖擊波。
04物理派·派別特征
利用物理手段,通過改變光的折射、改變物質(zhì)構(gòu)成等方式實現(xiàn)隱形目的。
代表人物
衛(wèi)斯理、羅慕倫人、007、鐵血戰(zhàn)士。
操作方法
在衛(wèi)斯理小說《透明光》中,印加帝國遺留下來的盒子所釋放出的光線能使人隱形。在美國科幻系列電影《鐵血戰(zhàn)士》中,外星人的隱身裝置可以令光線透過其身體,不過遇到水就失效了。
日本SF機器人動畫《創(chuàng)圣的亞庫艾里翁EVOL》中的人物柚葉·蘇爾可以“光學(xué)透化”,因為害羞,經(jīng)常把自己變得透明才活動,只有青蛙形狀的絨毛玩具可讓旁人看見。
在吳伯澤的科幻小說《隱身衣》中,主角發(fā)明了一種隱身衣,一通電就可以產(chǎn)生巨大的力場,實現(xiàn)廣義相對論所說的讓光線繞行的目的?!?07擇日再死》中,007的豪華座駕隱形也是依據(jù)此原理設(shè)計的。
最酷的或許是《星際迷航》中的羅慕倫人,他們創(chuàng)造了一個神秘的空間,讓龐大的猛禽戰(zhàn)艦瞬間隱于其中。它的基本原理是通過壓縮或擴展某個空間,形成黑洞,通過它可以到達從未存在過的世界,而所有的光線都只能繞開黑洞向前行進,這樣就達到了隱身目的。不過,這個黑洞需要超大的能量,居于其中不能使用武器,這是羅慕倫人為此付出的代價。
隱身夢想如何實現(xiàn)
人類對隱身衣的念想從古至今就沒徹底斷絕過,英國《物理世界》雜志近日發(fā)表文章,再次論證了隱身的可能性:改變光波和聲波,從而影響人的視覺和聽覺,這就是隱身材料的原理。
銀行監(jiān)控攝像頭一如往常地監(jiān)視著金庫。閉路電視的屏幕顯示,無人靠近保險柜。
不過,突然在一個特定的時刻,被攝像頭攝入的光變慢,之后,光的速度又開始變快。在這一慢和一快之間,時間出現(xiàn)空隙,傳輸?shù)綌z像頭內(nèi)的光質(zhì)子束突然“失蹤”,留出一個短暫的黑暗時刻。
就在這個光“失蹤”的黑暗時刻,身著新型隱身衣的江洋大盜大搖大擺地走到保險柜旁,拿走大量的現(xiàn)金后,小心翼翼地關(guān)上保險柜的門,最后堂而皇之地走出了銀行。
江洋大盜離開現(xiàn)場后,從現(xiàn)場傳輸?shù)綌z像頭的光開始加速,很快跟上之前光波的速度。因為時間很短,光波先慢后快,平均速度卻是一致的。因此,通過閉路電視看到的場景始終是一樣的,即正常畫面沒有任何變化。
這是英國帝國理工學(xué)院理論物理學(xué)家馬丁·麥考爾和保羅·金斯勒做出的設(shè)想。為了更好地解釋這個概念,他們的同事艾爾貝多·法瓦羅做出了通俗的解釋。
想象在一條繁忙的高速公路上,所有汽車均勻速前行,且汽車的流量是固定的,不會變化。此時,有一只小雞想要穿過公路,可是公路上汽車川流不息,它怎么才能穿過去呢?
于是,有一排汽車開始慢慢減速,逐漸和前排汽車拉開距離,繁忙的公路中間出現(xiàn)了一道空隙。在這條天然的“人行道”上,小雞悠閑自得地穿了過去,沒有被任何車子軋到。
如果時間足夠,小雞甚至還可以在空隙中停留一會兒,跳個舞什么的。小雞過去后,減速的汽車迅速加速,趕上了前排汽車。
在遠處的旁觀者看來,整個車流的平均時速未變,也沒有任何一條車道上的汽車跑到另一條車道上,所以看起來交通并沒有因此中斷,一切都很正常,沒有什么動物阻礙車流的行進。
“光的減速和加速之間,出現(xiàn)了時間的停頓,這時做任何事情都不會被觀測到?!庇蹏砉W(xué)院理論物理學(xué)家保羅·金斯勒接受采訪時道破其中的奧妙所在。
英國《物理世界》刊發(fā)文章稱,人類看到什么樣的世界,是由進入人眼的光波、進入人耳的聲波決定的。哲學(xué)家羅素曾將其形容為“感官數(shù)據(jù)”。然而,通過科學(xué)技巧,可以令光波和聲波發(fā)生變化,從而影響人的視覺和聽覺,這就是隱身材料的功能。
到目前為止,大部分想像中的隱身衣都是利用空間隱身原理進行隱身的,當(dāng)光投射到一個穿著由隱身材料制成的衣服的物體上,發(fā)生了特殊的反射時,物體在空間上就被隱藏了。而英國帝國理工學(xué)院的研究者們通過數(shù)學(xué)計算,證明利用特殊材料能讓光速發(fā)生變化,讓時間中出現(xiàn)一個空隙,從而實現(xiàn)“時間隱身”。
如同在江洋大盜的例子中所述,科學(xué)家可以創(chuàng)造一個光的停頓時刻,并將光速流分成“之前”和“之后”,令光波的傳送先慢后快。在這個短暫時刻,江洋大盜的任何舉動都不會被光波觀測到。
馬丁·麥考爾表示,光波的短暫變化之間,形成了一個秘密通道,就像公路遠方的人看不出車流發(fā)生了什么變化,但再定睛一看,小雞竟然從公路的一側(cè)來到了另一側(cè)。這就像科幻小說中描述的“瞬間轉(zhuǎn)移”一樣,而在這個瞬間,小雞做了什么,沒有人知道。
保羅·金斯勒表示,從技術(shù)角度而言,這種能隱藏事件的隱身衣的材料會和目前其他的隱身衣一樣采用當(dāng)前很火的“超級材料”,一般會涉及納米材料,因為光穿越特定的納米材料時,會產(chǎn)生復(fù)雜反應(yīng)。
要造出這種隱身衣,設(shè)計者需設(shè)計出多層的超材料光學(xué)纖維服裝,這種服裝每一層都有特定的極小的金屬元素,可以傳輸電子。當(dāng)光粒子傳過來時,分布在衣服每一層的電子可以和其發(fā)生不同的交互作用,以控制其傳輸速度。endprint
此時的光學(xué)纖維,就像是一條高速公路,在里面穿梭的光粒子,就像是繁忙的汽車,因受到了納米材料的影響,其減速再加速,于是形成了一個觀測不到的黑暗時間。
金斯勒指出,江洋大盜的例子只是為了說明隱身衣的原理。目前,這種隱身衣僅處于理論研究階段。
相關(guān)隱身材料若要從理論變?yōu)楝F(xiàn)實,可能要依靠信號處理和計算機技術(shù)的進一步發(fā)展。目前,金斯勒已展開一種電磁場“斗篷”的研究。在一臺計算機或手機中,特定的數(shù)據(jù)通道可以在“斗篷”的演示下,打亂常規(guī)的計算,從而優(yōu)先進行某種數(shù)據(jù)處理。但對于整個電路板來說,原先的信息處理并沒有停頓。借用此技術(shù),或許可以大大優(yōu)化、加速計算機或手機等電子設(shè)備的處理能力。
哈利·波特"隱身斗篷"將變成現(xiàn)實
“隱身草”、“隱身衣”、“隱身藥”,各種形式的隱身方式不斷地出現(xiàn)在各類傳說或文學(xué)作品中。近期,幾個搞“隱形”研究的華人,讓隱身衣又成為了人們聊天時的興奮點。我們已經(jīng)十分接近使人遁形的夢境,只是,我們還需弄清楚,隱身究竟是為了什么?
研究新進展:中國男孩造隱身衣
美國杜克大學(xué)及中國東南大學(xué)的科學(xué)家近日宣布,他們已經(jīng)研制出了一種可以扭曲微波的隱身斗篷。該成果在2009年1月16日的頂尖期刊美國《科學(xué)》雜志刊登。
文章第一作者,該項目的負責(zé)人來自中國的“80后”劉若鵬說:“斗篷使物體隱形的能力,能發(fā)展出其他各種隱身功能。關(guān)鍵的技術(shù)在于復(fù)雜的特異材料的設(shè)計?!边@種復(fù)雜的設(shè)計得益于劉若鵬等研究員長時間合作開發(fā)出來的特異材料快速設(shè)計系統(tǒng),才使得成千上萬種復(fù)雜的電磁微結(jié)構(gòu)在很短的時間內(nèi)全部自動設(shè)計完成。
而國際電磁科學(xué)院浙江大學(xué)分院的博士后陳紅勝,曾在2007年與其導(dǎo)師孔金甌院士以及美國麻省理工學(xué)院電磁波理論及應(yīng)用研究中心合作,共同完成了關(guān)于隱身衣的論文———“電磁波與隱身衣的交互機理研究”。這一研究成果在國際科技界首次解釋了隱身衣的物理機制,提出了對隱形效果定量分析的理論框架,學(xué)術(shù)界稱,“這項成果將在隱身衣的設(shè)計中起到重要的指導(dǎo)作用”。
應(yīng)用方向:軍用民用兩大方向
美國杜克大學(xué)教授戴維·史密斯是報告的第二作者,2000年史密斯領(lǐng)導(dǎo)的研究小組研制出一種網(wǎng)格狀材料,稱它可以改變光的傳播路線。2003年,全球數(shù)座實驗室先后確認了史密斯小組的研究結(jié)果,隨后《科學(xué)》雜志將其列為當(dāng)年的10大科學(xué)研究突破之一。正是這一突破自然法則的發(fā)明為隱身衣的研制奠定了基礎(chǔ)。
美國國防部大力資助了史密斯小組的研究工作,可想而知,軍事是隱身衣的重要用途之一。史密斯稱,隱身材料可以用來隱藏偵察機,也可以保護進入敵軍陣地的特種部隊。英國倫敦大學(xué)理論物理學(xué)家約翰·彭德里爵士預(yù)期,軍方可望在五年內(nèi)利用這種技術(shù)來避免船艦和坦克被雷達的微波探測系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)。其實隱身這個詞早就出現(xiàn)在戰(zhàn)斗機與雷達的博弈中,只是那時的人不像現(xiàn)在這樣接近隱身衣。
史密斯小組還稱,對于一些有礙觀瞻的工廠,比如煉油廠、化工廠等建筑物,也可以包上一層隱身材料,保證城市整體景觀的和諧,甚至科研人員還可以研發(fā)一些其他類型的隱身材料用于民用,比如用來改變地震波的方向,或者阻止放射性物質(zhì)的泄漏。
隱身技術(shù)促進透鏡發(fā)展
美國加州大學(xué)伯克利分校校長、美國“國家納米科學(xué)研究中心”主任、華人科學(xué)家張翔曾表示,隱形材料還有比隱身衣重要得多、影響深遠得多的用途。他自己最看重的其實并不是隱身衣,而是一個很快就能“真刀真槍”用上的領(lǐng)域——透鏡。
負折射材料可在納米尺度上讓可見光和近紅外光彎曲,假如下一步能在正常尺度上實現(xiàn)這一奇觀,隱形效果就有望成為現(xiàn)實。“這樣的負折射材料在透鏡領(lǐng)域的應(yīng)用將會對社會產(chǎn)生十分深遠的影響。”張翔說。
他進一步解釋說,芯片等各類精細器件的制造現(xiàn)在都離不開透鏡的光刻技術(shù),怎樣才能把器件做小,是個很關(guān)鍵的問題。很多器件的研發(fā)目前似乎都沒有什么重大突破,就是因為透鏡的衍射極限沒辦法再降低。
借助負折射材料制作的透鏡,研發(fā)人員就可以在極小的尺度上工作,制造出更小的電路,這將意味著芯片的存儲能力、集成能力會向前大大推進。高性能計算機的納米級集成電路、更高存儲量的DVD等可能也將接踵而來。
負折射透鏡也有望給生物學(xué)等科研領(lǐng)域帶來重大變化?,F(xiàn)有顯微鏡可以讓科學(xué)家看到單個細胞,但細胞里面是如何運轉(zhuǎn)的,卻無法如此看到。有了衍射極限大大縮小的負折射透鏡,科學(xué)家將有望窺探活細胞的內(nèi)部,這對于研究病毒入侵細胞的機制、新藥篩選等都會產(chǎn)生重大影響。
局限與負面:擔(dān)心負面可能過早
任何一個人穿上這種衣服都可以把自己隱藏起來。這一現(xiàn)實讓很多人憂心忡忡,美國犯罪紀(jì)實小說作家安妮·戴維斯說:“現(xiàn)在,我們總是提醒單身女性把車停在光線明亮的地方,取車前先看看周圍有無可疑人物。但如果隱形衣真的面世的話,這些措施會變得毫無用處。就算搶劫犯或強奸犯站在你身邊,你也不知道?!?/p>
針對這些擔(dān)心,史密斯指出:“在隱身衣面世前,還有大量的基礎(chǔ)科學(xué)問題有待解決,現(xiàn)在就擔(dān)心它的負面影響有點過早?!?/p>
瞞天過海的動物隱身術(shù)
當(dāng)我們絞盡腦汁研究各種隱身術(shù)的時候,一些動物已經(jīng)在身體上完成了這項工程。當(dāng)?shù)匾?、苔蘚、樹皮全都活動起來的時候,你是不是決定不再相信昆蟲世界了?為了生存,昆蟲可謂絞盡腦汁地研究終極隱形術(shù),它們放棄了艷麗的色彩,放棄了優(yōu)美的形態(tài),去模擬大自然中最不起眼的物體。
弱肉強食是大自然的法則,為了生存下去,動物們“絞盡腦汁”保護自己、獲取食物。最典型的就是那些掛羊頭賣狗肉的擬態(tài)行為,總是輕易欺騙我們的眼睛。如此瞞天過海的本事還真值得自詡為萬物之靈的人類佩服呢。
動物的擬態(tài)行為,其實就是一種隱身術(shù),它們會把自己偽裝成另外一種生物或是與周圍環(huán)境很相似的物體,從而保證自己不被天敵發(fā)現(xiàn)。也許你以為動物是可以任人宰割的,但若是你親眼看到它們的擬態(tài)行為,一定會馬上推翻自己的觀點。它們那逼真到近乎完美的“設(shè)計”,足以讓你吃驚。endprint
小葉片擬出大名堂
一說到動物們的隱身術(shù),大家最先想到的就是枯葉蝶吧。沒錯,葉片在樹林里實在太常見了,很容易被捕食者忽略,所以這也成了動物們最常見的一種擬態(tài)行為。
不過,偽裝成樹葉可不僅僅是枯葉蝶擅長做的事,在眾多模擬葉片的動物中,枯葉蝶的水平實在只能算一般,很多鉤蛾、尺蛾和夜蛾模擬枯葉的水平比枯葉蝶不知要好多少。這些家伙不但翅膀長成葉片的形狀,而且能模擬出葉脈、葉子上的病斑,甚至連葉片上的蟲蛀孔,有些蛾子都有辦法模擬出來:它們要么讓那里不長鱗片,變成透明的“窗戶”,要么長出銀色或者金色的鱗片,通過強烈的反光在那里造成鏤空的效果。
不過,最神奇的還是核桃美舟蛾。這種蛾子并不罕見,在有些山區(qū)里就能見到。它的特別之處在于,只要通過不同顏色鱗粉的排列,就能使平面的前翅變成一個卷曲的枯葉。
寄人籬下的苦楚
除了隱身術(shù),動物們還有假扮“臥底”的本領(lǐng)。有些動物為了混在其他動物中騙吃騙喝而不受排斥,只好忍辱負重去選擇模擬自己的“宿主”。它們就像電影中警方的臥底,必須裝得跟黑幫一樣才能得到黑幫的信任。最有趣的例子是一種非洲的隱翅甲,這種隱翅甲生活在白蟻的巢穴里,它們腹部膨大且強烈向背面彎曲,在腹部中后部的兩側(cè)有4對像手指一樣的假附肢,這使它們從背面看上去非常像白蟻,它們的假附肢則特別像白蟻的觸角和3對足。以這樣的形象混在白蟻中間,隱翅甲自然不怕被白蟻們發(fā)現(xiàn)啦。
胖丑矬的逆襲
有很多天蛾科、鳳蝶科的幼蟲,它們長得又肥又胖,身上又沒有刺毛,是鳥兒們最愛的食物。于是這些蛾子門“開發(fā)”出了一項絕技:在胸部長出逼真的眼斑,受到驚嚇時它們就會把頭部縮起來,然后膨脹胸部,讓自己的身體變成蛇頭的形狀。而且,不同種類的幼蟲還會模擬出它們各自當(dāng)?shù)爻R姷亩旧叻N類。很多鳳蝶幼蟲甚至還能模仿出毒蛇的舌頭,散發(fā)出難聞的味道,讓天敵惡心,以求自保。
團結(jié)的力量
靠單獨的個體模擬還算不上什么,大家聚集在一起才好辦事。有一種名叫短角蝗的幼蟲聚集在一起時看上去像極了帶刺的毛毛蟲。還有能模仿出更美妙造型的蛾子:在新加坡,有一種擬燈蛾的幼蟲,十幾只聚在一起,就像一個張開了的果實,非常好看。
隨心所欲的擬態(tài)
模仿能力最強的要算擬態(tài)章魚了,它們可以說是真正參透了擬態(tài)奧秘的動物。擬態(tài)章魚能模擬出至少十五種動物,包括海蛇、比目魚、海蛇尾、巨蟹、海貝、水木、??腕胛r等,模仿這些動物是它們的拿手好戲。這些聰明的家伙還會根據(jù)不同的情況來選擇模擬不同的動物。當(dāng)它想吃螃蟹時,它就會模擬求偶的母蟹來誘惑公蟹。怎么樣,夠神奇吧?
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羅公遠,是唐朝的著名道士,此人七八十歲了,但面容卻像似十七八歲的少年,讓唐玄宗驚奇不已。
據(jù)載:羅公遠身懷奇技,唐玄宗曾求其施法,讓自己到月亮上走一圈。一天晚上,羅公遠站于后宮,將手中竹竿拋向空中,頃刻間化做一座長橋。唐玄宗登橋而行,走了大約十多里路,感到面前月光奪目,寒氣侵人,抬頭望見是一座宮殿,羅公遠說:“此即月宮!“唐玄宗很高興,溜進宮中,見有仙女?dāng)?shù)十人,皆著素練霓衣,舞于庭前,影姿曼妙,美麗異常。唐玄宗問其舞曲為何名,一名仙女回答:“《霓裳羽衣》也?!碧菩谏顣砸袈桑谑悄浺粽{(diào)于心。及到歸還時,見那橋每去一步就消失一點。
轉(zhuǎn)天,他召集宮中樂工,依其音調(diào)創(chuàng)作出唐朝著名的《霓裳羽衣曲》。同時,玄宗還從月宮帶回一種燒餅,其形如月,即是月餅的由來。
據(jù)說,掌握“隱身術(shù)”的道士如心存正念,二十年后可變化自己的形體,這在道術(shù)領(lǐng)域被稱做“脫離”。再修煉二十年,可躋身“地仙”行列。
唐玄宗就想向羅公遠學(xué)隱身術(shù)。羅公遠本不想教給他,但最后被逼無奈,只得從命。于是,唐玄宗好奇地學(xué)了起來。但卻怎么也不能全隱,總是會露出點什么,唐玄宗很不愉快,就責(zé)問是什么原因。羅對唐玄宗進行了一番勸諷:“陛下,您是一國之尊,不專心治理國家,卻忙著學(xué)我們道家的小法術(shù)。如果您真的想全部學(xué)會,那一定懷揣玉璽走進平常人家,被困于百姓之中?!毙诼犃颂厣鷼?,破口大罵。羅畢竟是當(dāng)時的頂級法師,于是隱形于殿柱中,繼續(xù)揭露玄宗的過失。玄宗更怒,叫人把柱子砸開,羅又跑到柱下的玉石里。玄宗又叫人劈開玉石,砸成幾十塊,每塊上都有羅的人形……唐玄宗這時害怕了,也明白了自己不是道教中人,是無法學(xué)會隱身術(shù)的,只好向羅公遠認錯。羅怕唐玄宗日后報復(fù),于是離開京城,四處云游。但唐玄宗學(xué)“隱身術(shù)”的事,卻傳遍全國,無形中提高了羅公遠的名氣。endprint