據傳,二戰最激烈的時候,美國海軍實施了一項使驅逐艦隱形的秘密計劃。美國“可畏號”驅逐艦上安裝了一種特殊裝備,所利用的原理是愛因斯坦的磁場可以引起光纖彎曲的理論。為此,1943年10月在費城進行了一場決定性的試驗:使驅逐艦周圍的光纖彎曲,從而達到使驅逐艦隱形的效果。
這個有關費城實驗的故事后來成為一本暢銷書,并被拍成了電影。不過這一荒誕離奇的故事經不起大量的調查研究,“可畏號”驅逐艦上也沒有一位人員站出來證明它的真實性。故事提到的實驗發生的時候,艾爾德里奇驅逐艦正停在巴哈馬。此外愛因斯坦的研究工作,也并未證實光線可以發生這樣的彎曲。
但是,隱形技術一直縈繞在科學家的頭腦中,他們想方設法將隱形技術從幻想成為現實。近期,新一代的隱形技術終于有了初步成績。
隱形斗篷
前文中講述的“隱形斗篷”利用了使物體周圍光線變形以達到隱形效果的辦法。這一技術關鍵在于所謂的超材料的合成。這種特意合成物的特征是由其物質結構決定的??茖W家說:“我們并非是從分子的角度,而是從超分子的角度考慮問題的。”通過制造這種納米級的特殊材料,就可以改變它們與光相互作用的方式。
這個理論聽起來讓人難以置信,但是卻有足夠的例子表明,改變物體的表面結構可以影響它看上去的樣子。例如,南美洲的大閃蝶的翅膀上并不含有任何色素,可在陽光照耀下,它的顏色變得非常艷麗。
早期隱形方法
早在20世紀,科學家就已在努力運用這種技術以制造可以躲過雷達跟蹤的隱形飛機。比如幾何隱形、涂料隱形、結構隱形和等離子隱形等。
幾何隱形是依靠減少飛機外形的棱角,有效減少對敵方電波(雷達)信號的反射能量,降低被敵方雷達探測器捕捉的機會。它通常是依靠將來自某一個方向的雷達束散射到任何方向,最大限度地降低電波原路反射的機率。
涂料隱形分為兩種:一是電波吸收型,二是電波延時型。電波吸收型是靠涂料本身吸收入射電波能量,而使得僅有小部分能量得以反射。電波延時型是涂料雖然會完全反射電波能量,但是在反射的同時加以相性延長,使得收到信號的雷達計算出的目標飛機距離不準確,雷達計算出的目標距離可能是真實目標距離的前面或后面幾百米處。結構隱形是通過機身采用復合材料,或者在機身材料中采用蜂窩狀結構以達到使入射電波直接穿透機身而過,或者產生相變。多數隱形飛機和采用復合材料的飛機都有此設計。
等離子隱身通常通過由飛機機翼前沿設置的等離子發生器(或者直接電離飛機前部的空氣)產生正負離子,釋放出的離子又通常被飛機后的引擎火焰相抵消,來造成飛機全身被等離子層覆蓋,如此直接減弱甚至吸收入射電波雷達信號。
不過,研究人員認為這些方法都存在一定的缺陷。由于雷達是靠目標反射的電磁波信號來探測目標的,所以最好的辦法是轉移目標物體周圍的雷達波和無線電廣播信號,從而隱去它存在的任何跡象。這正是特殊材料所發揮的作用,“隱形斗篷”就是在這種思路指導下實現的,目前,研究人員已經研究成功使塵粒突然隱去的技術,而且幾何尺寸使較大的物體隱形的光學特殊材料在未來5~10年就應該可以上市。
用激光實現隱形
科學家除了研發神奇的“隱形斗篷”外,同時還在研究利用一種激光來改變物質感光的模式。
正常情況下,當一種物質同光發生作用時,其原子只吸收一定波長的光子。然而當所謂的“耦合激光”光束射向一件物體時,就可以對原子產生影響,阻止其與這種波長的光相互作用。這就是著名的“相干虛激發”,是量子物理學的一種推論。
甚至連愛因斯坦都對這種作用抱有懷疑,但是它得到了驗證。研究人員在實驗室中對該理論進行了演示,其演示所使用的是一個紅外線激光器和一片晶體。當激光達到這片晶體上時,直接穿過晶體沒有任何反射和折射,也沒有被吸收。激發的原子沒有與光發生作用,并且從任何一個角度都看不見這片晶體。
使一小片晶體隱去已經能夠實現,那么使一個人隱身又如何呢?研究人員稱這個難度非常大,目前還在研究中。
隱形術的用途
隱形術的首次實際應用將會是軍事方面,這一點不足為奇。由于隱形,那些通常很容易受到地面攻擊的戰斗機就可以執行近距離的偵察和攻擊的任務。這種材料可能非常昂貴——要想讓一個人完全隱形,最初需要花費數十億——但是一架飛機耗資巨大,值得保護。接下來可能要對地面裝備隱形,如果你只能從坦克揚起的塵土來想象一支作戰的坦克部隊,那你又怎能與其進行戰斗?
隨著這種技術越來越便宜,那么就可能會在其他的領域運用。風電場和電塔可能會突然不見了;墻壁可以建成透明的,而又不影響保溫和隔音;橋梁和摩天大樓可以看上去好像漂浮在空中。