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隱形術揭秘:來自主流科學界的不斷探索

2010-04-26 09:27:58

來源:網易探索

圖4:超穎材料斗篷——超穎材料制造的斗篷(外面的圓)能引導光線。

  這年晚些時候,《科學》把這兩篇論文和隱形技術提名為2006年最頂級的科學突破之一。《科學美國人》提名彭德利、史密斯和萊茵哈特為該雜志選出的最好的50名研究者。萊茵哈特最近獲得了英國皇家學會授予的西奧·墨菲藍天獎,同時還有連續兩年提供的充足資金,使他能夠繼續從事通過操縱光和其他電磁波來達成的隱形技術。根據指示,還有研究通過改變周邊的水使水流繞過小島或者鉆井平臺。

  彭德利這年獲得了聯合國教科文組織的尼爾斯·波爾金獎,表彰了他在這個領域的工作。

  前景漸明朗

  在過去的4年里,頭條新聞已經報道了萊茵哈特走出的第一步,還有眾多團隊不僅是朝著隱形裝置的方向努力,還有超清晰鏡頭、全方位反射體(萊茵哈特的其中一個專長)和像坍縮星那樣會吞噬光線的的人工黑洞。所有這些看上去很厲害的東西,都是誕生于同一個基本的光學的。在arXiv.org這個物理學網站上,過去一年就發表了超過30篇題目上有“cloak”或者“cloaking”的論文。

  迄今為止,所有的這些裝置都已經經過了理論驗證,但是還遠遠達不到實用程度。此外,小型的裝置還不能是一些物件很完美的隱形,也不能使很大的物件隱形。但是在一些波長范圍內已經能做到隱形的物體不用顯微鏡看不出來的程度了。因為遮蓋較長波長的裝置比較簡單,所以第一個取得成功的是微波——波長能夠以英寸來測量。一些裝置能在紅外線下工作,這類光波的波長甚至比針頭直徑還小。而能在波長更短的光波下有效的裝置也被提上了議事日程。

  萊茵哈特和彭德利仍然在為這方面奮斗——他們也仍然在競爭。兩個人一受到點刺激就會開始抱怨,對方在發現“隱形技術”這件事上得到的榮譽比他應得的要多。

  當彭德利在說萊茵哈特第一篇發表的論文“有一個好的方案”是,他補充道,萊茵哈特做的超出了他的能力范圍。“烏爾夫并不誠實,他做的并不是完全的隱形,頂多是接近隱形。”——因為他的方法并沒有一個完整的措施來把光作為波處理,只是把光當做是一個射線的集合。萊茵哈特反擊說:“他完成了相當重要的工作,但是他不是完成了所有的工作。特別是這個研究領域和廣義相對論的聯系,這是我們完成的工作……他制造了一個印象,好像整個領域都是他的功勞,同時他使用了我的研究成果卻沒有提到它們。”

  但是,研究界互相拆臺的做法在競爭激烈的新興科學領域并不少見。但所有研究者們都有一個共識:進展已經在加快了。彭德利說:“這個領域使我震驚。”萊茵哈特說:“人們跳上一個主題,然后取得成功。那里有一些極好的想法。比我能夠想象的有趣多了。這個領域在理論方面結束的非常快,現在是讓它成為現實的時候了。”

圖5:隱形裝置——這個1厘米高的隱形裝置利用超穎材料來使電磁波繞過它的中心,然后在另一邊重新回到原來的光路上。2006年
圖5:隱形裝置——這個1厘米高的隱形裝置利用超穎材料來使電磁波繞過它的中心,然后在另一邊重新回到原來的光路上。2006年,杜克大學的大衛·史密斯和他的同事們報告他們用這個裝置隱藏了一個很小的銅圈。

  其他一些案例:

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