英國(guó)作家羅琳的小說(shuō)《哈利波特》終結(jié)篇近期發(fā)行，與此同時(shí)，眾人矚目的《哈利波特與鳳凰社》也在世界各地火爆上演。人們關(guān)注哈利在與伏地魔展開(kāi)較量的同時(shí)，肯定會(huì)驚訝于貫穿電影中的喪失記憶、隱形、飛天掃帚等冒險(xiǎn)經(jīng)歷。也有人會(huì)因此產(chǎn)生疑問(wèn)：這些看似神秘的魔法真的和科學(xué)規(guī)律相悖？未來(lái)社會(huì)，人類(lèi)會(huì)普遍擁有哈利波特的魔力嗎？
《哈利波特與鳳凰社》劇照
事實(shí)上，并非只有哈迷會(huì)有這些想法，一些致力于研究嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的人也對(duì)這個(gè)問(wèn)題同樣感興趣。現(xiàn)在，有科學(xué)家已經(jīng)得出這樣的結(jié)論：科學(xué)和魔法之間并非完全抵觸，科學(xué)和科幻也不是象鴻溝一樣不可逾越，隨著人類(lèi)科技的進(jìn)步，很多現(xiàn)在認(rèn)為是科幻的或所謂的“魔法”，將來(lái)都完全可能變成現(xiàn)實(shí)。
哈利波特的魔法世界揭示了一些令人感興趣的問(wèn)題，這些問(wèn)題現(xiàn)在勾起了研究人員的好奇心，他們已經(jīng)揭開(kāi)或正在揭開(kāi)其中的奧秘。
遺忘咒與“失憶藥”
可能很多人都對(duì)以下描述有一種熟悉的感覺(jué)：哈利波特和其他會(huì)用魔法的人念出一道遺忘咒時(shí)，對(duì)方的記憶立刻全部被清除。一些哈迷甚至有過(guò)這樣的想法——如果能夠擁有波特的魔法該多好啊，有了煩心事，只要默念一個(gè)咒語(yǔ)，大腦對(duì)這些煩心事的記憶就被清除干凈了——這樣的生活該多么快樂(lè)。
其實(shí)，現(xiàn)代科技的發(fā)展已經(jīng)證實(shí)，這樣的夢(mèng)想早已不再是癡人說(shuō)夢(mèng)，因?yàn)?#8220;失憶藥”已經(jīng)誕生。
“光輪—2000”，哈利的飛天掃帚
法國(guó)一家網(wǎng)站上銷(xiāo)售的“光輪2000”的仿制品
假如研究得以順利實(shí)現(xiàn)預(yù)期效果，那么，因傷痛而產(chǎn)生的不快記憶就會(huì)消失，這絕對(duì)是神經(jīng)病理痛和癲癇癥患者最想聽(tīng)到的福音。
足以令宇航員傾倒的“光輪—2000”
如果能夠換來(lái)哈利波特那把騎上就能飛的“光輪—2000”掃帚，相信很多熱衷于探索太空的宇航員情愿出賣(mài)自己的靈魂，因?yàn)樗拇_太神奇，以致于可以完全脫離引力束縛。
事實(shí)上，科學(xué)家們研究反重力效應(yīng)已經(jīng)幾十年了?，F(xiàn)在，反重力研究已經(jīng)成為一種全球性現(xiàn)象，許多國(guó)家都在研究，而且這一研究的前景被普遍看好。
1992年，俄羅斯人葉夫根尼·波德克列特諾夫在《Physica C》雜志上撰文宣布，他發(fā)現(xiàn)了“引力屏蔽”效應(yīng)，可以做到在一定面積上屏蔽引力的影響。他的試驗(yàn)儀器由一個(gè)懸浮在磁場(chǎng)中超導(dǎo)圓盤(pán)組成，直徑為14.5厘米，厚0.6厘米。波德克列特諾夫施以交流電場(chǎng)，使其旋轉(zhuǎn)，置于盤(pán)上的物體引力可減輕2%。波德克列特諾夫使用大量物體，從陶制物到木制品進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，仔細(xì)觀察這種引力減小現(xiàn)象。他發(fā)現(xiàn)，旋轉(zhuǎn)速度越快，物體引力就越明顯。
“隱形斗篷”不是夢(mèng)
哈利波特的消失咒和隱形衣不知讓多少青少年想入非非，尤其是隱形衣，將它往身上一披，誰(shuí)都看不見(jiàn)你了，不但好玩而且刺激。其實(shí)，在現(xiàn)實(shí)生活中，隱形衣的研究已經(jīng)取得了重大突破，迄今為止，數(shù)學(xué)家已經(jīng)在一些得到同行認(rèn)可的雜志上發(fā)表文章，提出了可達(dá)到隱形目的的四種不同的理論。
美國(guó)《科學(xué)》周刊2006年10月發(fā)表的一篇論文說(shuō)，美國(guó)和英國(guó)的科研人員已研制出一種“隱形斗篷”，能讓一個(gè)銅柱不被微波發(fā)現(xiàn)，達(dá)到基本隱形的效果。
“隱形斗篷”不同于隱形技術(shù)，后者通過(guò)減小雷達(dá)波反射的橫截面，使雷達(dá)難以跟蹤飛機(jī)軌跡。“隱形斗篷”則針對(duì)輻射波的特定頻段，設(shè)法讓雷達(dá)波或其他形式的波繞過(guò)物體，就像物體根本不存在一樣。
誰(shuí)都想要一件哈利波特所擁有的“隱形斗篷”
可以使光波發(fā)生偏斜的材料
這種“隱形斗篷”由多種材料制成，其中可能包括金屬、陶瓷和纖維合成物等。研制隱形衣并不是一件難事，隨著科技的進(jìn)步，隱形衣將有可能會(huì)像人們現(xiàn)在穿的衣服一樣普及。隨著隱形衣的腳步到來(lái)的可能還有相關(guān)使用規(guī)定，如果有關(guān)方面不想讓這個(gè)世界亂成一鍋粥的話。
隱形衣的材料
制作隱形服裝的關(guān)鍵是一種特殊的人造材料，它既非自然界中的材料，也并非來(lái)自哈利·波特的魔法學(xué)校。英美研究人員發(fā)明的材料，是用來(lái)控制光線及物體周?chē)渌碾姶派渚€，讓這些光線和射線給人“隱身”的感覺(jué)，就像是隱藏在太空的黑洞里一樣。
美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)的電子與系統(tǒng)工程教授納達(dá)爾·恩格赫塔說(shuō)：“這是一種非常有趣的科學(xué)，也是一種非常有趣的創(chuàng)意，得到了數(shù)學(xué)和物理學(xué)偉大的基礎(chǔ)支持。”事實(shí)上，恩格赫塔正在用一種被稱(chēng)為“元材料”的新奇材料，研制隱形服。英國(guó)物理學(xué)家彭德利和同事也使用元材料，它能讓電磁射線比如無(wú)線電波或可見(jiàn)光等，向任何方向折射。
用這種材料制成的外衣，既不反射光線也不投射陰影。就像一條小河沿著一塊平滑的大石頭流淌一樣，光線和電磁射線，照射到斗篷上后就順著衣服“流走”了，就好像從未碰到障礙物一樣。旁人無(wú)法在衣服上看到光線，一切就這樣消失了。
美國(guó)東北大學(xué)的物理學(xué)家、切爾頓微波公司的設(shè)計(jì)工程師帕坦加利·帕里米說(shuō)：“是的，如果有人穿上用這種材料制作的斗篷，他就能隱身。”
隱形技術(shù)的前景：軍民兩用
隱形技術(shù)在軍用和民用方面的前景很廣闊。例如，可研制一種容器遮蔽核磁共振掃描儀干擾；可建隱形罩以避免障礙物阻擋手機(jī)信號(hào)；甚至可在煉油廠上建一個(gè)隱形罩，使它不影響海邊的美麗風(fēng)景。醫(yī)生手術(shù)所戴的手套使用“隱形”技術(shù)，醫(yī)生動(dòng)手術(shù)的手就會(huì)變得“透明”，不會(huì)擋住需要手術(shù)的部位。飛機(jī)駕駛艙的底部“穿”上“隱形衣”，飛機(jī)著陸時(shí)，駕駛員就能很清楚地看到地面跑道的情況，著陸時(shí)就更安全。
隱形技術(shù)并非讓人從人間蒸發(fā)，而是利用光學(xué)原理、電磁原理，使自己在敵人的視覺(jué)、光學(xué)偵察器材、紅外偵察器材前不可見(jiàn)，或與環(huán)境融合而不可辨。
隨著隱形技術(shù)和隱形裝備的不斷發(fā)展，身著隱形衣的作戰(zhàn)人員涌向未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)，必將給傳統(tǒng)的偵察設(shè)備帶來(lái)全新挑戰(zhàn)，同時(shí)，也必將推動(dòng)隱形與反隱形對(duì)抗技術(shù)的加速發(fā)展。
各種各樣的隱形衣
反可見(jiàn)光偵察隱形衣。它印有與大自然主色調(diào)一致的六種顏色構(gòu)成的變形圖案。這些圖案是經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)大量叢林、沙漠、巖石等復(fù)雜環(huán)境進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析后模擬出來(lái)的。它可使著裝者的輪廓產(chǎn)生變形，其細(xì)碎的圖案與周?chē)h(huán)境完全融合，即使目標(biāo)在運(yùn)動(dòng)也不易被發(fā)現(xiàn)。
反紅外偵察隱形衣。它由精選的六種顏色作為染料，并摻進(jìn)特殊化學(xué)物質(zhì)后制成。該隱形衣與周?chē)匀痪拔锓瓷涞募t外光波大致相似，顏色效果更接近大自然的色彩環(huán)境，以此迷惑敵人的視覺(jué)和干擾紅外偵察器材。
變色隱形衣。它是一種由光敏變色物質(zhì)處理過(guò)的化纖布制成的作戰(zhàn)服，也可用光敏染料染在普通布料上制成。不論是在綠色的叢林、黃色的沙灘、藍(lán)色的海洋還是白雪皚皚的原野，隱形衣都會(huì)根據(jù)周?chē)h(huán)境的變化而自動(dòng)改變顏色，著裝者能夠很容易地接近襲擊目標(biāo)，而不易暴露自己。
視而不見(jiàn)的透明服。日本東京大學(xué)工程學(xué)教授田智晉也研發(fā)出一種神奇的“透明服”，可以從人前看到人后的一切，從而達(dá)到“視而不見(jiàn)”的隱形效果。其原理是利用透明服后的攝像機(jī)，把影像傳送并映射到前面具有反光功能的衣服表面，使人能看到著裝者背后的影像，如同著裝人是“透明”的。
隱形帳篷。除研制、裝備各種隱形衣外，國(guó)外還在研制用于集體防護(hù)的隱形帳篷。它用特殊材料制成，頂部和圍墻采用隱形材料，支架和固定體采用塑料或復(fù)合材料，外型類(lèi)似一個(gè)平臺(tái)。它能有效地防敵雷達(dá)探測(cè)，保護(hù)作戰(zhàn)人員免受彈片和輕武器殺傷，并且具有防光輻射、放射性沾染和化學(xué)武器的功能。
隱形戰(zhàn)機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀
F—117全隱形飛機(jī)
B—2全隱形飛機(jī)，
世界上第一家研制發(fā)展隱形飛機(jī)的美國(guó)，如今已經(jīng)發(fā)展了三十多年。從最初的U—2、SR—71隱形偵察機(jī)，B—1半隱形轟炸機(jī)，到現(xiàn)在的F—117、B—2全隱形飛機(jī)，還有已經(jīng)開(kāi)始服役的F—22、F—35隱形戰(zhàn)斗機(jī)以及已經(jīng)研制多年的新一代‘極光’高超音速轟炸機(jī)都具有不同程度的隱形功能。
飛機(jī)的隱形主要是指外形的隱形、電磁輻射的隱形、熱紅外輻射的隱形、自身發(fā)出聲波的隱形這四大方面。也就是說(shuō)，飛機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮上述四方面的綜合設(shè)計(jì)，通過(guò)改變、削弱、反射、吸收、縮小設(shè)計(jì)目標(biāo)的可使作戰(zhàn)敵方能發(fā)現(xiàn)的雷達(dá)電磁波（不管是自身發(fā)出的還是對(duì)方的主動(dòng)探測(cè)雷達(dá)波）、自身發(fā)動(dòng)機(jī)的熱輻射和聲波、自身飛機(jī)的結(jié)構(gòu)和使用材料性能、自身所攜帶的武器裝備等。
解密“空中幽靈”：戰(zhàn)斗機(jī)是如何隱形的
隱形戰(zhàn)斗機(jī)被形象地喻為“空中幽靈”，它們行蹤詭秘，能有效地躲避雷達(dá)跟蹤。多虧有了能吸收雷達(dá)波的“隱形”材料，才使隱形戰(zhàn)機(jī)能輕而易舉地從雷達(dá)眼皮底下逃之夭夭。
共振雷達(dá)吸波材料則只在一個(gè)很窄的頻率范圍內(nèi)有效，不過(guò)只要雷達(dá)波頻率在該材料的設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，它的效率就非常高。經(jīng)計(jì)算，這種材料的厚度與雷達(dá)波的波長(zhǎng)一致時(shí)，就能像被“調(diào)諧”了一樣可吸收特定頻率范圍的信號(hào)。
就像海綿只能保存一定量的水一樣，隱形材料理論上也只能儲(chǔ)存和散發(fā)有限的雷達(dá)波能量。然而在實(shí)驗(yàn)室條件下，工程師們以大大超過(guò)實(shí)際生活中會(huì)遭遇的雷達(dá)波能量檢測(cè)隱形材料，以確保隱形材料在實(shí)際使用過(guò)程中的有效性。
軍用隱形涂料研發(fā)現(xiàn)狀
隱形技術(shù)是當(dāng)今最熱門(mén)的軍事科技之一，隱形涂料技術(shù)則是其中最容易實(shí)現(xiàn)的，用其改裝老舊裝備的效果也比較明顯。很多國(guó)家和地區(qū)都在致力于隱形涂料技術(shù)的研究，隱形涂料主要分為反雷達(dá)、反紅外、反可見(jiàn)光涂料等等，目前各國(guó)著重研究的仍是針對(duì)雷達(dá)隱形的吸波涂料。
雷達(dá)隱形涂料起源于二戰(zhàn)時(shí)期的德國(guó)，為了減少高層建筑對(duì)雷達(dá)波的反射，提高雷達(dá)的分辨能力，德國(guó)人研制了一種能吸收雷達(dá)波的涂料，覆蓋在建筑物表面，取得了一定的效果。到了二十世紀(jì)八十年代，美國(guó)人首先大規(guī)模地在作戰(zhàn)飛機(jī)上使用隱形涂料，著名的F—117、B—2隱形飛機(jī)全身都涂滿了隱形涂料。這種涂料含有大量的鐵氧體粉末材料，依靠其自身自由電子的重排來(lái)消耗雷達(dá)波的能量。不過(guò)，鐵氧體隱形涂料的缺點(diǎn)也是比較明顯的：吸波頻帶較窄，單一涂料只對(duì)特定頻段的雷達(dá)波起作用；對(duì)環(huán)境要求高，需要為隱形飛機(jī)配備昂貴的空調(diào)機(jī)庫(kù)，加重了后勤負(fù)擔(dān)；重量大，會(huì)對(duì)飛機(jī)的機(jī)動(dòng)性能產(chǎn)生影響。因此，很多國(guó)家都把目光瞄準(zhǔn)了新一代的隱形涂料。
2006年，中國(guó)研制出世界第一艘雙體隱形導(dǎo)彈艇022號(hào)
新一代隱形涂料的種類(lèi)很多，主要有以下幾種：
多晶鐵纖維隱形涂料。其吸收頻帶寬、密度小、吸收性能好，據(jù)稱(chēng)，該涂料已用在法國(guó)戰(zhàn)略導(dǎo)彈和美國(guó)的F/A—18E/F等飛機(jī)上。
導(dǎo)電高聚物隱形涂料。美國(guó)已研制出一種導(dǎo)電高聚物透明吸波涂料，吸波材料在涂層內(nèi)分布均勻，不必增加厚度來(lái)提高吸波的頻帶寬度，特別適合對(duì)老飛機(jī)的隱形改裝。此外，這種吸波涂層透明，適用于座艙蓋、導(dǎo)彈透明窗口及夜視紅外裝置電磁窗口的隱形。
納米隱形涂料。這是目前最有前途和發(fā)展?jié)摿Φ奈ú牧?，因?yàn)榧{米材料對(duì)電磁波的透射率及吸收率都非常大，不僅能吸收雷達(dá)波，也能吸收可見(jiàn)光和紅外線，由它制成的涂層在很寬的頻帶范圍內(nèi)可以逃避雷達(dá)的偵察，同時(shí)也有紅外隱形作用，而且它還具有兼容性好、質(zhì)量小和厚度薄等優(yōu)點(diǎn)。
目前，隱形材料正朝著能夠兼容米波、厘米波、毫米波、紅外、激光等多波段電磁波方向發(fā)展。
