“冰冻星球”李军摄隐身梦想如何实现鼻子不说谎企鹅的脚为什么不怕冻法国的蟋蟀和青蛙
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5711:第15版 本期出版日期:2019-03-01

隐身梦想如何实现

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人类对隐身衣的念想从古至今就没彻底断绝过,英国《物理世界》杂志近日发表文章,再次论证了隐身的可能性:改变光波和声波,从而影响人的视觉和听觉,这就是隐身材料的原理。

“银行监控摄像头一如往常地监视着金库。闭路电视的屏幕显示,无人靠近保险柜。不过,突然在一个特定的时刻,被摄像头摄入的光变慢;此后,光的速度又开始变快。在一慢和一快之间,时间出现空隙,传输到摄像头内的光质子束突然“失踪”,留出一个短暂的黑暗时刻。就在这个光失踪的黑暗时刻,身着新型隐身衣的江洋大盗大摇大摆地走到保险柜旁,拿走了大量的现金,随后小心翼翼关上保险柜的门,最终堂而皇之地走出银行。江洋大盗离开现场后,传输到摄像头中的保险柜画面的光速开始加速,很快跟上之前光波的速度。这个空隙时间很短,光波先慢后快,平均速度却是一致的。因此,通过闭路电视看到的场景始终是一样的,即正常画面没有任何变化。”

这是英国帝国理工学院理论物理学家马丁·麦考尔和保罗·金斯勒作出的设想。为更好地理解这个概念,他们的同事艾尔贝多·法瓦罗作出了通俗的解释:

想象在一条繁忙的高速公路上,所有汽车均以匀速前行,且汽车的流量是固定的,不会变化。此时,有一只小鸡想要穿过马路,可是车子一直在开,它怎么才能穿过去呢?

于是,有一排汽车开始慢慢减速,逐渐和前排汽车拉开距离,繁忙的马路中间出现了一道空隙。在一道天然的“人行道”上,小鸡悠闲自得地穿了过去,没有被任何车子轧到。如果时间足够,小鸡甚至还可以在空隙中停留一会儿,跳个舞什么的。当它过去了之后,减速的汽车迅速加速,赶上前排汽车。

在远处的旁观者看来,整个车流的平均时速未变,也没有一个车道的汽车跑到另一个车道上,所以看起来交通并没有停,一切都很正常,没有什么动物阻碍了车流的行进。

“光的减速和加速之间,出现了时间的停顿。这时做任何事情,都不会被观测到。”保罗·金斯勒道破了其中的奥妙所在。

英国《物理世界》刊文称,人类看到的世界,是通过进入人眼的光波、进人人耳的声波来决定的。哲学家罗素曾将其形容为“感官数据”。然而,通过科学技巧,可以令光波和声波发生变化,从而影响人的视觉和听觉,这就是隐身材料的功能。

到目前为止,大部分的隐身衣都是空间隐身,当光投射到一个穿着隐身材料的物体上,发生了特殊的反射,物体在空间上被隐藏了。而英国帝国理工学院的研究者们通过数学计算,证明通过特殊材料能让光速变化,让时间中出现一个空隙,从而实现“时间隐身”。

马丁·麦考尔表示,光波的短暂变化之间,形成了一个秘密通道,就像马路远方的人看不出车流发生了什么变化,但再定睛一看,小鸡竟然从马路的一侧到了另一侧,这就像科幻小说中描述的“瞬间转移”一样,而在这个瞬间,小鸡做了什么事,没有人知道。

保罗·金斯勒表示,从技术而言,这种隐藏事件的隐身衣的材料会和目前其他的隐身衣一样采用当前很火的“超级材料”,一般会涉及纳米材料,因为光穿越特定纳米材料时,会产生复杂反应。

要造出这种隐身衣,设计者可设计出多层的超材料光学纤维服装,每层都有着特定的极小的金属元素,里面可以传输电子。当光粒子传过来时,每层电子可以和其发生不同的交互作用,以控制其传输速度。

此时的光学纤维,就像是一条高速公路,在里面穿梭的光粒子,就像是繁忙的汽车,因受到了纳米材料的影响,其减速再加速,在中间形成了一个观测不到的黑暗时间。金斯勒指出,有关江洋大盗的例子只是为了说明隐身衣的原理。目前,这种隐身衣仅处于理论阶段。

相关隐身材料若要从理论落实到现实,更大的可能是在一些信号处理和计算机领域。目前,金斯勒已在展开一种电磁场“斗篷”的研究:在一台计算机或手机中,特定的数据通道可以在“斗篷”的演示下,打乱常规的计算,而优先进行某种数据处理。但对于整个电路板来说,原先的信息处理并没有停顿,依然处在连续过程中。由此,或许可以大大优化、加速计算机或手机等电子设备的处理能力。 金煜

  
                     
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