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后记与註解 (第4/4页)
br> 这种隐形衣被称为「光学偽装」衣。它是由「后反射物质」製造的。衣服外覆盖一层反光小珠,还装有数个小型摄像机。当人穿上衣服后,衣服的前面会显示摄像机拍下的背景影像,衣服后面则显示前景影像。这样一来就使着装者与环境混为一体,从而达到「半隐形」效果。穿着这样的衣服走在街上,就如同幻影鬼魅一般。 那么真正的隐形理论应当是什么样呢?「隐形衣」是让光波像水流遇到障碍物一样绕过物体继续向前,这样就不会影响远处后面的物体。于是对观察者来说,物体就成了全透明的,也就「隐形」了。 2006年5月,美国杜克大学和英国伦敦帝国学院科学家提出了「隐形衣」的数学模型,并将其成果发表在《科学》杂志网路版上。 在此之后仅仅5个月,杜克大学的科学家们就成功进行了第一次「隐形衣」试验。电气工程与计算机系助理教授戴维.史密斯(davidr.smith)领导的1个专家小组,用一个圆形的遮蔽装置,成功地使微波绕过了铜盘,也就是说,这个铜盘在微波中就像隐形一样。 但是这仅仅是开始,当时科学们表示,物体只能在很窄的波长区域(微波)内「隐身」。在可见光区实现「隐身」,才是研究人员追求的目标。 「隐形衣」的作用是让别人看不到自己。但是根据目前的理论,通过改变光波流向实现隐形有一个很大的缺陷,就是隐形者自身也无法看到「隐形衣」以外的世界,因此成了地道的盲人。 罗彻斯特大学(uyofrochester)的数学教授艾伦.格林里夫(allangreenleaf)与他的合作者推出新的数学理论,预测隐形衣中发生的一些奇怪的事:如一个人试图从隐形衣中向外看,可能会看到各个方位都像一面镜子。想像一下哈利.波特的隐形衣以这种方式工作,当哈利打开手电筒向外看时,不管他朝向哪里,光线都会反射回到他身上。 2009年3月,美国加州大学伯克莱分校教授张翔及其同事,已研发出2种光弯曲材料,可使人类rou眼无法看到三维空间的物体。他们研究的材料被称为「超材料(metamaterials)」。 张翔及其同事研发的这种网状的新型超材料,以某种普通材料达不到的方式使可见光弯曲,其物理结构实际上形成一种隐形衣,引导着光线环绕着周围物体,使其既不能反射也没有影子產生。 这种材料首次在三维空间中显示出所谓的「负折射率」。大自然中发现的所有物质都有正折射率,它是一种衡量电磁波从一个媒介至另一个的弯曲指数,但在这些超材料中,光通过被以「错误」的方式弯曲,这使它至少在理论上类似一个隐形衣。 这种隐形衣是自然界没有的所谓「超材料」的人造合成材料,它可能藏起1个人,或引导光线环绕一个丑陋的大楼,阻止观看。不同于着名的哈利波特小说中的隐形衣,这里描述的材料是由金属製成并且易碎。而且,这些材料的大规模生產也将是一个挑战。 这种新型的光弯曲材料可以提高网际网路速度至少10倍,奇怪的是,它是通过稍微减慢光入射的速度来达到此目的。 美国科学家最近发明的这2个「超材料」展示了这种能使网速增加的可能性。加州大学研究人员表示:「一般来说,超材料可被设计为许多其他有趣的应用,譬如在光通信中减缓光射线。」 因此,这些材料可以更直接的应用在光纤网路上,通过截住光线,使工程师发送信息比传统的电子產品更有效、更迅速。这些材料也可标志着量子计算领域的进展,根据物质在原子水平的奇异量子特性,可以数百万倍地提高电脑功率,超越了今天的任何材料。 就在美国科学家发表关于在可见光区隐身的研究后不久,中国上海交通大学教授陈环阳(huanyang,音译)和香港科技大学教授陈哲廷(cheting,音译)领导的团队合作,提出了「反隐形衣」理论。 这种理论探讨了部分消除隐形衣偽装效果的方法。当隐形衣使环绕物体周围的光线弯曲时,如果碰到反隐形衣的任何部位,都会导致一些光线被折回,使物质成为可见。 更重要的是,这一理论有可能让隐形者看到外面的世界。前面已经提到,由于没有光能够穿透一个完美的隐形衣,也就没有方式让隐形人看到外面。换言之,隐形人也是盲目的。而现在有可能在隐形衣上打开一个窗口。陈博士说:「使用反隐形衣技术,哈利波特如果愿意的话,可以看到外面了」。 --
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