华裔科学家参与隐身试验 实现物体可见光下隐身

　　华裔科学家参与美国重大科学突破：首次实现三维物体在可见光下隐身

　　本报特约撰稿　池晴佳

　　披上隐身衣，瞬间便可隐匿行踪，哈利•波特的魔幻本领有望借助现代科技而成为现实。隐身衣看似只是科幻小说里的离奇情节，事实上离我们并不遥远。

据美国“大学学报新闻网”7月6日报道，美国伊利诺伊大学有华人参与的研究项目在隐身技术方面获得重大突破，他们让可见光“绕”过了用特殊材料制成的物体，首次实现了三维物体在可见光下的隐身。这一研究成果发表在美国光电领域权威刊物《光学快报》7月号上，在科学界引起强烈反响。

　　让光线像水流一样拐弯

　　自古以来，人类对“隐身梦想”的追求乐此不疲。英国小说家赫伯特•乔治•威尔斯发表于1897年的经典科幻小说《隐身人》（The　Invisible　Man）在西方影响颇大，从那以后同类题材的科幻小说层出不穷，许多好莱坞编剧也从中寻找灵感。

　　《隐身人》讲述的是一个浑身缠满绷带的“奇人”格里芬的历险故事，当他解下那件令人不可思议的绷带服时，在别人眼里就立即消失得无影无踪。威尔斯只是简单交待了格里芬利用当时流行的惠更斯折射原理（光波在两个媒介间传播时，折射率等于光线入射角的正弦与折射角的正弦之比），来达到“隐身”的效果，但其中却隐藏着现代隐身技术的基本原理。

　　目前在科学界，隐身技术研究已呈大热之势，从原理上讲，目前的“隐身术”可分为两个方向：一种是利用材料的特殊晶体结构，改变物体对光线的折射率，让光波和电磁波“拐弯”，绕过需要隐身的物体；另一种则是利用雷达吸波材料（RAM）吸收电磁波，这种技术目前主要针对波长较短的微波，还没有扩及到可见光领域。后一种技术的军事应用已渐成气候，如隐形飞机等；而前一种因其应用前景广泛加上本身所具的神秘性，近几年来研究风头正劲。

　　此次隐身技术的最新进展，是伊利诺伊大学机械科学与工程系教授哈雷•约翰逊及其合作者、华裔科学家肖东（Dong　Xiao）的研究成果。他们利用了一种拥有特殊光电性质的硅光晶片，这些处在同一平面内的硅光晶片可以根据入射光波的波长，“剪裁”成特定的形状，从而达到改变光线折射率的效果，这样光就不会因为被物体阻挡而产生反射，而会“像水流一样绕开物体”。约翰逊与肖东对一块贴满硅光晶片的材料进行了电脑模拟，终于使其在可见光下达到了隐身效果。

　　约翰逊等人研究的突破在于，首次实现了对三维物体在可见光下的隐身。由于可见光中含各种频段极广的光波，要让这么多光波都“拐弯”，十分困难。当然了，他们也对入射光波进行了一些滤波处理，以减小难度。从本质上讲，目前的隐身技术都是针对某个光波频段来说的，如隐形飞机实现了对雷达波的隐形，而约翰逊和肖东研究的创造意义在于加宽了这个频率段，将隐形扩展到可见光领域。

　　“偷”走庞然大物的影子

　　隐身技术研究目前各国都很重视。2004年，日本东京大学教授推出了首款涂有单色物质的“隐身衣”，这款“隐身衣”的前半部分是个液晶屏，后背部分是个摄像头，借助摄像头把“隐身者”背后的景象传输到液晶屏。这使人的目光仿佛穿过“隐身人”直接看到他后面的情景，客观上起到“隐身”效果。2006年2月，俄罗斯乌里扬诺夫斯克州立大学加多姆斯基教授称发明出一种能使物体隐形的特殊“隐身衣”。加多姆斯基教授说，一个物体只要覆盖上一种由黄金胶体粒子制造的“特殊外衣”，就能起到隐形效果。同年10月美国杜克大学和英国伦敦帝国理工学院的科学家在美国《科学》杂志上发表报告，说用铜线和光纤物质制成一个同心圆圈，把需隐身的物体放在这个圆圈中央。当微波射向这个圆圈时会发生弯曲偏转。由于微波在弯曲之后继续前进，因此专门用来探测微波的仪器检测不到微波，可以说这实现了物体对微波的“隐身”，但还是不能在可见光下藏匿行踪。

　　在美国及其他国家，一些研究机构的相关研究得到了军方的大力支持。在军方看来，隐身技术最令人激动的，就是“偷”走庞然大物的影子，包括战机、坦克、装甲车、驱逐舰、航母甚至大规模集结的部队，让它们在可见光下也能隐形，使部队能在敌方出其不意的情况下发起袭击。伊利诺斯大学的研究成果还不足以达到这种要求，这首先是因为材料过于昂贵而难以普及实战，其次是相关材料在使用时要对其光线折射率进行复杂的模拟计算。

　　隐身技术的飞速发展也引起了一些人的担心。如果隐身衣成为现实，任何人都可以穿上隐身衣把自己隐藏起来，这可能会引发种种社会问题。如美国犯罪纪实小说作者安妮•戴维斯认为，这会使偷窃、抢劫、强奸等犯罪分子借助隐身衣而“横行无忌”。研究隐身衣的领军人物、杜克大学教授史密斯认为，现在隐身衣技术还不成熟，这种担心显得为时过早，而且隐身衣的使用会严格限制在军事和情报部门。但人们仍然担心犯罪组织和恐怖分子等也会设法得到这种技术或衣服。