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隐身术涉及光学、声学、电子学,降低对外来电磁波反射

时间:2019-10-09 15:53:35 来源:
导语:多数人在青少年时期都会充满无数幻想,比如像武侠或科幻小说里的高手一样练就“隐身术”,这样就能随心所欲地置身于任何想要置身之地。隐身似乎是一种在全人类中存在

多数人在青少年时期都会充满无数幻想,比如像武侠或科幻小说里的高手一样练就“隐身术”,这样就能随心所欲地置身于任何想要置身之地。隐身似乎是一种在全人类中存在的欲望。从英国科幻小说家H.G. Wells的《隐形人》到《指环王》,再到《星际迷航》和经典的哈利·波特,这些作品中无一不反应出人们对于隐身的渴望。

随着科技的不断发展,这个听起来颇具玄幻色彩的功能在现实中也逐步被实现。最新的成果是加拿大科学家研制的一种首次实现了物体完全消失的隐形装置,在自然光线环境下也能做到。

隐身术涉及光学、声学、电子学,降低对外来电磁波反射

这个最新研制出来的“光谱隐身设备”通过消除光波穿透物体残留痕迹来实现。具体而言,当光线照射物体之时,某些颜色能量被光纤层转移,最终抵达观察者视线的光波和另一侧光线相同,从而造成物体在自然光线下“消失”的效果。研究人员表示,该技术除了能使人“隐身”之外,也能为防雷达探测飞行器和防黑客网络电缆奠定基础。

在中国古典武侠小说中,多有“隐身术”一说。其实现实世界中的隐身术涉及到的范围很广,包括光学、声学、电子学、材料学领域。主要研究如何缩小目标的可探测性,使目标不易被探测器发现。其手段就是通过各种途径设法减弱自身的特征信号,降低对外来电磁波、光波和红外线的反射,最终实现与环境难以区分,从而隐蔽自身的目的,即“低可探测技术”。

隐身术涉及光学、声学、电子学,降低对外来电磁波反射

但在19世纪之前,物理学家却坚定地认为这一技术是难以实现的,理由是其违反了光学规律,更与已知物质的特性不符。不过在那之后,法拉第的电磁感应和麦克斯韦的光学理论为隐形技术的发展奠定了基础。

科学家们在新的理论基础上设计了一种“超材料”,其具备自然界中没有的光学性质。微软前首席技术官Nathan Myhrvold认为,超材料“将彻底改变我们对待光学和电学几乎所有方面的方式,可以完成几十年前还被看作奇迹的壮举。”

此次加拿大的最新研究成果使用的也是超材料,可以让物体周围的光线弯曲,匹配物体反射掩盖的色彩,使物体处于隐形之中。2012年,美国杜克大学的研究小组利用新款隐形斗篷成功使一个几厘米的圆柱体在微波环境下实现隐形。

而在中国,浙江大学国际电磁科学院的陈红胜教授课题组曾于2013年研制出六边形柱状“隐身衣”,用普通玻璃制造出隐身器,利用光的各种原理,实现金鱼、铅笔等物体的瞬间隐形。

隐身术涉及光学、声学、电子学,降低对外来电磁波反射

在隐形技术上取得的成就可能会让人们梦寐以求的“隐形斗篷”之类的装置变为现实。虽然还要克服重重困难,但不少科学家和工程师都乐观地认为,人类能够在未来二三十年间开发出日常生活中的隐形装置,这种转变也确实值得人们期待。

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