论文部分内容阅读
张小民是个科技迷,他对科幻隐形术抱有无穷幻想。那天,在美国定居的舅舅打来长途电话,邀请张小民去美国过暑假。舅舅是大学教授,一见到他,张小民就急不可待地咨询起了科幻隐形术。
隐形第一招:欺骗你的眼睛
隐形又叫隐身,就是你看不到我,我却能看到你, 换句话说,就是尽可能降低自己的存在感。舅舅对张小民说,想要欺骗你的眼睛,首先要先了解视觉成像中隐藏的秘密。
我们的大脑有时候比较盲目,所以,只要制造一个假象就可以达到隐形效果。如果想要隐身在一堆木头中,那我们就要把自己涂成木头的颜色并融入到木堆中,让别人产生“这不过是一堆木头”的印象,这样我们就自然而然地被忽视了。
舅舅拿出了一张白纸,在纸上画了一个信号灯,又在白纸上涂上了信号灯发出来的黄色,然后在白纸上画了一个人,把这个人也涂成了黄色。舅舅边画边说,在信号灯的友情帮助下,这个人也完成了自己的隐形任务。但鉴于能力有限,信号灯制造的这场“骗局”并不完美。所以,想要欺骗眼睛,还需要拥有一个神一样的队友才行。
隐形第二招:把时间戳个洞
物体的存在和时间的延续有着密不可分的关系,如果我们可以让一个物体存在于时间之外,那世界上就没有任何人可以察觉到它的存在。所以,想要隐形就必须从时间那里偷个几分几秒,让时间出现空洞。
鉴于时间是个分秒必争的霸道家伙,盗取时间曾经是一个不可能完成的任务,但随着一个神奇的工具——时间透镜的出现,不少人开始打起了时间的主意。
从外表来看,时间透镜只是一块普通的晶体,但实际上,它却可以改变光线传播的方向和速度。
美国康奈尔大学的物理小组用时间透镜制作了一个仪器,他们借助时间透镜的特性来操纵光,并成功地让单一事物达到隐形效果,这个神奇的仪器被人们称为“时间斗篷”。
大家都知道,光是沿直线传播的。在“时间斗篷”中,光波穿过第一个时间透镜时,它的传播方向和速度会发生变化;随后,光波穿透第二个时间透镜,它的传播方向和速度恢复正常。对于观察者而言,光是“直来直去”的,从视觉上我们无法发现任何变化。但实际上,光在里面兜兜转转,所耗费的时间远比我们想象的要多。也就是说,曾经有一段时间是空白的。那么,这段时间里存在的物体或是这段时间里发生的事情也就被我们彻底忽略了。
遗憾的是,现在研制的“时间斗篷”最多只能让事物保持0.000 12秒的隐形状态,这时间短到我们连眨眼都来不及。
隐形第三招:中断光线
我们能看到物体是因为光线照射到物体上后,物体又反射了光。如果我们可以把光消灭掉,那么世界上所有的东西都将是隐形的。可惜,这样的设想很难实现,唯一可做的就是中断光线。
自然界中至今还没有发现能够中断光线的物质,科学家们一直在研发一种超材料,它可以确保光线既不被反射,也不在其中传播,而是将光线完全吸收并转换成热量,使物体只能反射出微弱的光。人的肉眼无法感受到这些微弱的光线,这样就达到了物体隐形的效果。
隐身术的今天
隐身术在科学界是个热门的话题,于是,隐身的超材料层出不穷,不同款式、材质的隐身衣也让人目不暇接。
俄罗斯的奥莱格.加多姆斯基教授发现,一个物体只要覆盖一种由黄金胶体粒子制造的“特殊外衣”,就可以达到隐形的效果。黄金胶体粒子可以吸收大量光子,使光反射锐减。但是,由于光中包含多种波长的光线,光的辐射频率也随着物体移动而发生改变,所以这件隐身衣只能用于静态物体。这听起来倒是个捉迷藏的绝妙道具。
美国宾夕法尼亚大学的科学家阿鲁和英奎特发明了一种复杂的材料——“等离子体振子”,用这种材料制成的“隐形罩”成功地让一个圆柱形物体在光天化日下消失,但这个仪器不适用于形状不规则的物体。
量子隐身衣
加拿大超隐形生物科技公司表示,他们研制的“量子隐身衣”可以通过折射周围光线来实现“完全隐形”的效果。与其他的隐形超材料相比,这种量子隐形伪装面料的隐身效果相当惊人,穿上它相当于变身成为人形变色龙,可以完全与周围环境相融合,效果堪比科幻电影。
“量子隐身衣”的隐身原理目前尚未公开,只是透露这种隐身衣质量较轻,便于携带,没有使用电池、灯光或者镜子这类材料,而且成本也不昂贵。
隐形奇兵
如果将“隐身术”用在战场上,那一定是“伤敌于无形”的奇招。但实际上,军事领域已经“隐身”很多年了。对于军事武器来说,隐形的要求较低,它不需要实实在在地消失不见,只要能够躲避红外线、雷达之类的监测仪器就可以了。大多数的隐形超材料可以当作武器上的隐身涂层。
美国F-22“猛禽”战斗机的表面共有三层涂料:第一层用于密封飞机的表皮;第二层是可以减少雷达波发射的混合聚氨酯涂料;第三层是一种可以降低飞机被红外线、雷达探测到的风险的金属材料涂层。
听了这些,小民更增强了探索隐形技术的信念。
隐形第一招:欺骗你的眼睛
隐形又叫隐身,就是你看不到我,我却能看到你, 换句话说,就是尽可能降低自己的存在感。舅舅对张小民说,想要欺骗你的眼睛,首先要先了解视觉成像中隐藏的秘密。
我们的大脑有时候比较盲目,所以,只要制造一个假象就可以达到隐形效果。如果想要隐身在一堆木头中,那我们就要把自己涂成木头的颜色并融入到木堆中,让别人产生“这不过是一堆木头”的印象,这样我们就自然而然地被忽视了。
舅舅拿出了一张白纸,在纸上画了一个信号灯,又在白纸上涂上了信号灯发出来的黄色,然后在白纸上画了一个人,把这个人也涂成了黄色。舅舅边画边说,在信号灯的友情帮助下,这个人也完成了自己的隐形任务。但鉴于能力有限,信号灯制造的这场“骗局”并不完美。所以,想要欺骗眼睛,还需要拥有一个神一样的队友才行。
隐形第二招:把时间戳个洞
物体的存在和时间的延续有着密不可分的关系,如果我们可以让一个物体存在于时间之外,那世界上就没有任何人可以察觉到它的存在。所以,想要隐形就必须从时间那里偷个几分几秒,让时间出现空洞。
鉴于时间是个分秒必争的霸道家伙,盗取时间曾经是一个不可能完成的任务,但随着一个神奇的工具——时间透镜的出现,不少人开始打起了时间的主意。
从外表来看,时间透镜只是一块普通的晶体,但实际上,它却可以改变光线传播的方向和速度。
美国康奈尔大学的物理小组用时间透镜制作了一个仪器,他们借助时间透镜的特性来操纵光,并成功地让单一事物达到隐形效果,这个神奇的仪器被人们称为“时间斗篷”。
大家都知道,光是沿直线传播的。在“时间斗篷”中,光波穿过第一个时间透镜时,它的传播方向和速度会发生变化;随后,光波穿透第二个时间透镜,它的传播方向和速度恢复正常。对于观察者而言,光是“直来直去”的,从视觉上我们无法发现任何变化。但实际上,光在里面兜兜转转,所耗费的时间远比我们想象的要多。也就是说,曾经有一段时间是空白的。那么,这段时间里存在的物体或是这段时间里发生的事情也就被我们彻底忽略了。
遗憾的是,现在研制的“时间斗篷”最多只能让事物保持0.000 12秒的隐形状态,这时间短到我们连眨眼都来不及。
隐形第三招:中断光线
我们能看到物体是因为光线照射到物体上后,物体又反射了光。如果我们可以把光消灭掉,那么世界上所有的东西都将是隐形的。可惜,这样的设想很难实现,唯一可做的就是中断光线。
自然界中至今还没有发现能够中断光线的物质,科学家们一直在研发一种超材料,它可以确保光线既不被反射,也不在其中传播,而是将光线完全吸收并转换成热量,使物体只能反射出微弱的光。人的肉眼无法感受到这些微弱的光线,这样就达到了物体隐形的效果。
隐身术的今天
隐身术在科学界是个热门的话题,于是,隐身的超材料层出不穷,不同款式、材质的隐身衣也让人目不暇接。
俄罗斯的奥莱格.加多姆斯基教授发现,一个物体只要覆盖一种由黄金胶体粒子制造的“特殊外衣”,就可以达到隐形的效果。黄金胶体粒子可以吸收大量光子,使光反射锐减。但是,由于光中包含多种波长的光线,光的辐射频率也随着物体移动而发生改变,所以这件隐身衣只能用于静态物体。这听起来倒是个捉迷藏的绝妙道具。
美国宾夕法尼亚大学的科学家阿鲁和英奎特发明了一种复杂的材料——“等离子体振子”,用这种材料制成的“隐形罩”成功地让一个圆柱形物体在光天化日下消失,但这个仪器不适用于形状不规则的物体。
量子隐身衣
加拿大超隐形生物科技公司表示,他们研制的“量子隐身衣”可以通过折射周围光线来实现“完全隐形”的效果。与其他的隐形超材料相比,这种量子隐形伪装面料的隐身效果相当惊人,穿上它相当于变身成为人形变色龙,可以完全与周围环境相融合,效果堪比科幻电影。
“量子隐身衣”的隐身原理目前尚未公开,只是透露这种隐身衣质量较轻,便于携带,没有使用电池、灯光或者镜子这类材料,而且成本也不昂贵。
隐形奇兵
如果将“隐身术”用在战场上,那一定是“伤敌于无形”的奇招。但实际上,军事领域已经“隐身”很多年了。对于军事武器来说,隐形的要求较低,它不需要实实在在地消失不见,只要能够躲避红外线、雷达之类的监测仪器就可以了。大多数的隐形超材料可以当作武器上的隐身涂层。
美国F-22“猛禽”战斗机的表面共有三层涂料:第一层用于密封飞机的表皮;第二层是可以减少雷达波发射的混合聚氨酯涂料;第三层是一种可以降低飞机被红外线、雷达探测到的风险的金属材料涂层。
听了这些,小民更增强了探索隐形技术的信念。