隱身斗篷的科學(xué)

理論物理學(xué)
不管是在《哈利?波特》還是在《星級(jí)迷航》中，劇作者都用借用“隱身斗篷”這個(gè)道具使劇情更具吸引力。我們大多數(shù)人只是欣賞“隱身斗篷”帶來(lái)的刺激情節(jié)，但是這個(gè)神奇的東西卻激發(fā)了一位科學(xué)家的靈感，使他決定將這一科幻情節(jié)變成現(xiàn)實(shí)。這個(gè)科學(xué)家就是圣安德魯斯大學(xué)理論物理學(xué)系的主任烏爾夫?倫哈特。在獲得了英國(guó)皇家學(xué)會(huì)頒發(fā)的西奧?墨菲藍(lán)天獎(jiǎng)之后，他表示這筆獎(jiǎng)金將用于研究一種隱身機(jī)制。
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光線彎曲倫哈特對(duì)這個(gè)領(lǐng)域的興趣要追溯到他在德國(guó)烏爾姆大學(xué)學(xué)習(xí)的時(shí)代（烏爾姆恰好是愛(ài)因斯坦的出生地）。當(dāng)時(shí)他想要教授狹義相對(duì)論和廣義相對(duì)論的課程，“但是我從來(lái)沒(méi)有學(xué)過(guò)廣義相對(duì)論，我從來(lái)沒(méi)有修過(guò)這門(mén)課。我是通過(guò)教授這門(mén)課學(xué)會(huì)廣義相對(duì)論的。當(dāng)我嘗試將自己本來(lái)的研究方向光學(xué)和廣義相對(duì)論聯(lián)系起來(lái)時(shí)，我就對(duì)這個(gè)領(lǐng)域產(chǎn)生了興趣?！眰惞赝ㄟ^(guò)光線彎產(chǎn)生光學(xué)幻象的機(jī)制對(duì)“隱身”進(jìn)行研究。光學(xué)幻象的例子有很多。比如，在沙漠中，光線在沙子上方稀薄的空氣中發(fā)生了彎曲，常常出現(xiàn)水的景象。我們 在水中的看到的魚(yú)也不是魚(yú)真正的位置，這是因?yàn)樗嬲凵淞藖?lái)自魚(yú)的光線。這也是光學(xué)幻象的一個(gè)例子。
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超材料2002年，倫哈特在參加美國(guó)圣芭芭拉卡維利理論物理研究中心的研討會(huì)時(shí)找到了另一部分的問(wèn)題解決方案。他說(shuō)：“在那里，我第一次了解到了超材料。我立刻意識(shí)到這就是解決隱身問(wèn)題的方案?！背牧嫌袝r(shí)被描述為人工原子，但是倫哈特認(rèn)為，最早的超材料是古羅馬人制造的紅寶石玻璃?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)，如果將一個(gè)物體放入紅寶石玻璃容器中，再通過(guò)偏光染色玻璃看這個(gè)物體，你就會(huì)發(fā)現(xiàn)這個(gè)物體消失了。但是這種機(jī)制只對(duì)一種顏色有效。制造實(shí)用“隱身斗篷”的關(guān)鍵在于發(fā)展出合適的現(xiàn)代超材料。倫哈特說(shuō)：“這是一項(xiàng)充滿想象力的研究，也是它的吸引我的魅力所在?！?/p>