科幻迷淚目:科學家證明完全隱身不可能實現(xiàn)
德克薩斯大學的工程師們通過研究,得到了一個可能會令科幻迷們失望的結論:電磁隱身斗篷 —— 一種能夠讓物體不被無線電波、微波、可見光以及所有電磁波偵測的技術 —— 實際上并不可行。
科學家們在論文中表示,這樣的技術確實能夠讓物體能夠在一部分波長的電磁波下隱蔽起來,但代價是它總會暴露在另外一些波長內(nèi)。這是一個重大的局限。
一直以來,和隱身斗篷有關的研究項目總會吸引很多關注,畢竟這是科幻作品的一大素材。當超材料概念從上世紀九十年代開始興起之后,人們就更是認為它可行了,因為超材料技術可以讓材料的物理性質(zhì)發(fā)生相當程度的改變。
隱身斗篷的基本原理要解釋起來并不困難。當一束光遇到阻礙時,組成它的各個光譜部分就會自然而然發(fā)生偏轉(zhuǎn)和反射。這些部分會受到怎樣的影響,很大程度上取決于材料本身??梢姽夂臀矬w之間的這些沖突讓我們最終能夠看到這些物體。
那么要讓物體隱形,我們要做的自然就是讓通過它的光看上去并沒有受到扭曲了。這件事說起來容易做起來難。要做到這一點,就必須要完美重構物體周圍的光場,讓光的散射看上去好像根本沒有發(fā)生過。
這樣一來,要讓某個物體隱形的難度很大程度上就取決于那個物體的形狀了。當然,要讓人體在各種可見光下隱形要比隱藏一根細細的天線困難太多。德克薩斯大學的科學家的研究,正是要去評估物體形狀不同導致的隱形可能性變化。
科學家發(fā)現(xiàn),當光的分散變得更大、更復雜的時候,就會激起物體周圍越來越多的諧波。這就好比一根琴弦被拉得非常用力,其他弦乃至樂器本身都會有強烈的共振一樣。因此要讓這樣的存在“安靜”下來,我們就需要考慮大量的因素。
通過數(shù)學計算,科學家們發(fā)現(xiàn)隨著復雜性不斷增加,要讓物體變得隱形就會變得相當困難,最終在概率上變得不可能。如果是像人體這樣復雜的形狀,還要穿著它到處走,那就更無法實現(xiàn)了。
看來,我們確實不應該再去奢望完美的隱身技術。不過,這個發(fā)現(xiàn)并不意味著人類要完全放棄,因為某種程度上的隱身仍然是可行的。