第16章 隐形技术（第4/5页）

以上谈到的隐形斗篷不过是一种增强型的短距离成像电视系统，是隐形技术在中短期内有可能实现的最佳效果。它也许会在接下来的几年里大放异彩，其长期目标是利用“超材料”实现真正意义上的隐形。这些令人难以置信的材料利用了我们熟悉的概念——折射率。

当光从低密度介质进入高密度介质时，光会朝着入射点的垂线方向弯曲。光速被材料改变得越多，弯曲的程度就越大。这被称为“救生员原则”，因为光就像救生员一样，会走最快的通道。我们总觉得，在光滑的平面上，两点之间的线段最短，但这只在速度始终保持一致的情况下才成立。当发现有人溺水时，救生员会先在沙滩上跑，使游泳距离变短。因为不管救生员多么强壮，他们在沙滩上跑步的速度总是比在海里游泳的速度快。

光的另一个奇怪的特性是，光很懒（或者很聪明），它总是选择耗时最短的路线。如果光从空气进入水中，光会在空气中走更长的路径，使得进入水中以后到达终点的路径变短。这是因为光在空气中的传播速度更快，所以总用时更短。这个过程叫作“折射”。因为折射现象，水中的铅笔看上去好像折断了一样，这也是透镜的工作原理，透镜的特殊形状让入射光（从空气进入玻璃，再从玻璃进入空气）汇聚在一个特定的焦点。两种介质的折射率差别越大，光朝入射点的垂线方向弯曲的程度就越大。

在之前的几十年里，人们制造了一种折射率为负的“超材料”。这意味着，光会向远离入射点的垂线方向弯曲，而不是朝向垂线方向弯曲。我们因此可以用完全不一样的方法操控光的传播路径，比如让光绕着物体走。光朝着与隐形物体相反的方向弯曲，再绕回来，观察者看到的就是被“超材料斗篷”遮蔽起来的物体后面的东西，而不是物体本身。理论上，我们可以由此得到真正的隐形斗篷，甚至比电视剧和电影中的还好。但在此之前，仍有很多技术难关需要攻克。

从现有材料来看，这项技术与微波结合效果最佳。超材料的结构大小是由它要处理的光的波长决定的。微波的波长大约为1厘米，和波长更短的可见光相比，制造微波超材料要容易得多。可见光的波长只有微波的十万分之一，制造可见光超材料，技术上的难度要大得多。可见光超材料虽然可以用制造计算机电路板的方法实现，但想要最终制造出隐形设备，技术上还不可行。

现有的隐形设备只能用于从单个角度观察小物体，终极隐形设备则要用于从任意角度观察任意大小的物体。最后，我们要面对的问题不是物理学的障碍，而是工程设计的限制，真正的大规模可见光隐形设备不在我们现在的能力范围内。

最好的隐形设备应该非常务实，不是追求完美，而是在力所能及的范围内实现最好的效果。致力于让军事设备隐形的工程师意识到，让物体长时间消失在人们的视野中是不可能的，所以他们想出了另一套方法。比如，隐形飞机并不是让飞机消失，而是让飞机的信号变得非常微弱，像自然界中的物体，这样雷达就不会捕捉到飞机的信号。更巧妙的是，英国宇航系统公司利用欺瞒夜视仪的方法成功使坦克隐形。

通常来讲，坦克是夜视仪监测的绝佳目标，因为坦克的引擎总在工作，它的大铁壳比周围的环境更热。在夜视仪中，坦克就像一个红灯笼。英国宇航系统公司解决了这个问题，但它并没有让坦克消失，因为这几乎是不可能的。相反，该公司将一系列可加热、可冷却的六边形平板置于坦克的外表面，把坦克转变成汽车的模样。于是，从红外夜视仪看过去，坦克就像一个有窗户有轮子的家庭轿车。坦克的真实外形消失了，红外设备虽然检测到它，但它看上去是一辆没有威胁的小轿车。让坦克消失当然不可能，但可以让坦克看上去毫无威胁性。

威尔斯笔下的隐形概念是通过改变细胞结构让一个活生生的人消失在你眼前，这即便在今天也是不可行的。就算可行，这个方法也不可取。但是，相较本书提到的大多数其他科学技术，隐形技术在某些方面算是和科幻作品中的原始想法很接近了。