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《未来科学家》

开博时间:2016-11-21 21:26:00

《未来科学家》是一本面向广大青少年的科普刊物,1998年4月创刊,原名《江苏电视教育》,著名华裔科学家...

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隐身术:光学施的魔法

2008-11-06 00:13:11

  哈利·波特披上隐身衣的那一刻至今让人难忘,而电影《谁与争锋》中詹姆斯·邦德的那辆隐形车多次让他从险境中逃生,更让我们向往。如今,科学家已经将这个幻想逐渐导入现实。不久,隐身术可能就会出现在我们的现实生活里。

  人之所以能看到各种各样的东西,是因为光射到这些东西上后,被阻挡并反射到人的眼睛中。隐身术的原理就是改变电磁波(光是其中一种)在材料中的折射率,即不再让这些东西反射光,而是让光绕道而行。

  光线不走寻常路

  事实上,世界上所有的物质都会反射光线,怎样才能做到让光线从自己身上滑过呢?其实,隐身最关键的地方就是,它需要借助一种人类发明的新材料——超材料。它是由传统物质构成,如金属或者半导体,但在细微的排列模式上有所不同,从而改变了它的整体性能。这使得超材料获得让光线以普通物质无法表现出来的路径折返。

  这种材料可以避开光、雷达以及其他各种微波的探测。科学家目前已能够制造这种材料,并将它们排列成圆圈形状,然后里面放一个铜柱。当一束光瞄准这个装置后,雷达波也不能“看见”隐藏在元材料中间的铜柱。

  设计者说:“隐身衣的工作原理就像在空间里挖了个洞,光波和其他电磁波在遇到物体后会发生偏移。这样,物体所在位置好像什么都不存在一样。”打个很恰当的比喻,就是将物体包裹在隐形材料中,电磁波就会绕过这个物体,就像水流平稳地流过一个光滑的石头表面一样。

  消灭影子

  哈利·波特穿着隐身斗篷,在魔法学校神不知鬼不觉地飞来飞去,不过现实中的隐身衣技术毕竟与魔幻小说里的斗篷不一样,它还有很多缺点需要改进。


试验者身穿隐身衣

  小说里的隐身衣十分轻巧,能够被装在外套的口袋里,但真实版的隐身衣可能要占很多空间,科学家表示不可能把它做得薄如蝉翼。而且,隐形效果只对特殊范围的波长有作用,只能在非常小的频率范围内发挥效果。隐身衣可用于覆盖任何形状的物体,但不能飘动。移动的物体会破坏隐形效果。

  除了上述这些,隐身衣最大的缺点就是会留下影子。物体的形状是隐去了,但是在阳光下留下了投影,仍然会被发现行踪。今后科学家们还将对其进行改造和发展,设计者称:“这种隐身衣只是二维的,而且还投下了一个小小的阴影。我们下一步是做出三维的隐身衣并消灭所有阴影。”

  科学家有信心在未来5年内制造出完善的隐身衣:“尽管现在的研究比预计的要慢,我们要了解的东西依然很多。但是相信最多5年,你就会看到这种技术在某个领域的实际应用。对于飞机来说这种装置可能太重,让一栋大楼隐身还很困难,因此令一辆坦克‘消失’就最合适不过了。”此外,这项技术还可以在非军事领域应用,比如保护敏感的电子设备免受雷达干扰。

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