如何練就“隱身術”

如果可以擁有一種超能力，你最想要的是什么？是可以瞬間移動的幻影移形，還是可以透視萬物的超級眼睛，抑或是可以舉起千斤重物的巨大力量？除了以上這些，還有一些人的答案可能會是隱身術。很多人都知道利用顏色的隱身，如動物和植物的保護色，那么還有其他的隱身方法嗎？

在北京舉辦的“bilibili 超級科學晚”活動現場，中國科學院院士褚君浩介紹了多種光學隱身方法，并現場展示了利用特殊材料制作的隱身衣，引得無數人連連稱奇。隱身究竟是什么？物體可以憑空消失嗎？隱身在現實生活中真的可以實現嗎？

今天，我們就通過北京交通大學物理科學與工程學院副教授陳征博士的3個小實驗，來一起揭秘“隱身術”！

消失的紙片

隱身過程：準備一塊直徑2 厘米的棕色圓形小紙片和一個透明的一次性塑料水杯。我們把圓紙片放在手掌心，再把空塑料杯放在紙片上。這時，透過水杯斜著觀察，我們可以清楚地看到手掌心中的圓紙片。接下來，我們在水杯中放入大半杯自來水，重復剛才的步驟，把圓紙片放在手掌中，再把盛有水的透明塑料杯放在紙片上。這時候再透過水杯斜著觀察，棕色的圓紙片不見了！杯底看上去只是一片亮亮的底面。

科學原理：這實際是一個全反射現象。因為手掌中的小紙片和杯子底之間有一個小小的空氣層，當水杯中盛有水時，水與空氣折射率不同，這個空氣層導致光發生了全反射，所以人們就沒有辦法觀察到小紙片。如果想觀察到小紙片，我們可以在手上倒一點水，再將盛水的塑料杯放在手中的小紙片上，這時候再看，就可以看到小紙片了。因為紙片與塑料杯底之間的空氣層消失了，全反射現象也就沒有了。

消失的玻璃管

隱身過程：準備一根透明玻璃棒和兩個透明玻璃杯，一個盛半杯自來水，一個盛半杯甘油。先把玻璃棒插入盛水的杯子中，透過杯子看，玻璃棒清晰可見，好像還有點“變胖”。然后把玻璃棒插入盛有甘油的杯子中，插入甘油的那一截玻璃棒消失了！

科學原理：我們能看到透明的玻璃棒，是因為光透過玻璃棒發生了偏折，背后的景象經過玻璃棒時發生畸變，我們的眼睛就看到了玻璃棒；將玻璃棒放入水中，光透過時依然發生折射，所以我們還是能看到玻璃棒。但將玻璃棒放入盛有甘油的杯子中為什么看不到了呢？這是因為甘油的折射率是1.47 左右，高硼硅玻璃的折射率也是1.47 左右，它們的折射率基本相同，光在經過的時候就幾乎不發生折射，因此，我們就很難看到玻璃棒了。

消失的筆

隱身過程：準備兩支顏色鮮艷的筆，一支外觀是紅色的，一支外觀是綠色的，另外準備一塊光柵（若干個類似玻璃棒的柱面透鏡），將其排列在一起。我們把兩支筆十字交叉擺在一起，手持光柵在兩支筆上方，透過光柵來看，紅色的筆消失了！把光柵旋轉90 度，再看一次，綠色的筆消失了！

科學原理：光柵是若干個類似玻璃棒的柱面透鏡排列在一起組成的光學器件，光線透過光柵的時候就相當于透過若干個玻璃棒，發生折射。光柵背后的紅色筆與光柵柱面方向一致，它的像因為折射而變得非常窄，在人們的視野中就不容易被發現，因此，紅色的筆“消失”了，而與光柵柱面垂直的綠筆則不受影響，還可以被看到。當我們把光柵旋轉90 度的時候，綠色的筆與光柵柱面方向一致，就“消失”了，紅色的筆垂直于光柵柱面，就可以被看到。

看完上面三個“隱身術”，你是不是發現了一個秘密：隱身實際上是一場光學的游戲，是光通過不同物體時發生了折射從而“欺騙”了我們的眼睛。那么還有其他方式的隱身嗎？當然有！隱身不僅可以出現在我們身邊，在關系到國防事業的大國重器中，也時常有隱身的秘密武器。

也許你聽說過隱形戰機，它們是如何隱形的呢？實際上，隱形戰機的隱形有兩個方向：一個是指在敵方探測系統中隱形，另一個則是指肉眼隱形。在敵方探測系統中的隱形主要是減小飛機的雷達反射面，從技術角度講，其主要措施有設計合理的飛機外形、使用吸波材料等；也可以采用降低紅外輻射的方法，主要是對飛機上容易產生紅外輻射的部位采取隔熱、降溫等措施。另外一種意義的隱形戰機則是運用隱蔽色降低肉眼可視度，從而達到隱形的目的，很多動物和植物都是利用隱蔽色實現隱形的高手。

隱身術，這個出現在許多奇幻故事中的詞語讓很多人著迷。從前我們聽到隱身術，總能聯想到高深莫測的絕世武功或者不可解釋的異域魔法。實際上，當我們深入了解它，就會發現，無論是何種方式的隱身，都離不開對科學知識的掌握。科學總是能為我們帶來許多的奇跡和驚喜，這就是科學的無限魅力。

（責任編輯：李睿嫻）