古老梦想要实现了？隐身衣或许真的在逐步走进现实

本文转自【科技日报】；

【科幻开脑洞 科学找谜底】

◎本报记者 符晓波

从古至今，隐身不断是人类逃求的梦想之一，在工具方典范做品中常有相关描述，如在古希腊神话中，英雄人物珀尔修斯就曾经得到过能够隐身的头盔；《西游记》中，孙悟空利用隐身术混进仙境宫阙大闹蟠桃宴；而在动画片《葫芦兄弟》里，六娃的绝活就是隐身。

跟着科学理论的不竭开展，红外隐形、雷达隐形等隐身手艺已较为成熟地利用于军事范畴，但诸如哈利波特的隐身斗篷如许在视觉上实现完美隐身的利用似乎还停留在人类想象层面。莫非，令人无限想象的隐身衣只能呈现在科幻做品中吗？

3月21日，武汉纺织大学纺织科技馆正式开馆，推出了很多由高科技纺织素材造成的展品。此中，看似通俗的迷彩服，穿在身上能够避开红外线监测，化做“隐身衣”。

多年来，在让科幻中的隐身衣走进现实那件事上，科学家是认实的。

2006年，科学家操纵超构素材初次实现了在微波频次的电磁波隐身衣。随后，科学家开发了针对可见光的隐身衣。2009年，科学家胜利研造出地毯式光学隐身衣。

此外，科学家还将目光转向声学隐身衣、热学隐身衣、流场隐身衣，获得了系列打破。2022年，香港中文大学徐磊传授研究组团队研发出了超薄流场隐身衣。2022年，厦门大学物理科学与手艺学院陈焕阳传授团队胜利设想出可感化于微波频段和太赫兹频段的隐身器件……

那些功效意味着，隐身衣或许实的在逐渐走进现实。

实现古老梦想

从古至今，隐身不断是人类逃求的梦想之一，在工具方典范做品中常有相关描述，如在古希腊神话中，英雄人物珀尔修斯就曾经得到过能够隐身的头盔；《西游记》中，孙悟空利用隐身术混进仙境宫阙大闹蟠桃宴；而在动画片《葫芦兄弟》里，六娃的绝活就是隐身。

试图让本身变得不成见的妄想背后，是人类对未知的期看，那种期看的灵感来自卑天然。中国科学院物理所研究员、北京凝聚态物理国度尝试室研究员陆凌介绍，天然界中如鱿鱼、乌贼等软体动物具有的变更才能，让人们看见了实现隐身的可能。

借鉴章鱼、变色龙等天然界中动物的特殊心理构造，科学界找到了实现隐身手艺的最后构想，即尽可能降低本身比照度，与情况融为一体，使人眼无法鉴别。

“章鱼表皮有成千上万的小色素块，其软体组织能够霎时张开或者缩小那些小色素块，闪现出差别颜色和形态，使人无法辨认章鱼及其保存情况。不外，从严厉意义上讲，那是一种假装术，并非实正的隐身。我们能够看到它，只是无法辨认它和它所在的情况。”陆凌说。

而要实正让物体“凭空消逝”，在科学上还需向前迈出一大步。华中科技大学武汉光电国度研究中心副传授、知乎光学话题优良答主高辉介绍，物体散射或反射的光线进进眼睛使人可以看见物体，因而要实现物体的隐形则需要那个物体既不反射和散射光线，也不吸收光线，也就是说，要使光线绕过物体，不受其影响。

在一些尝试中，人们通过设想垂曲摆列的透镜阵列，有抉择地反射光线，从而到达隐身效果，但一旦看察角度有所偏移，物体又会表露在人们的视线中。迄今为行，实现完美隐身对科学家而言仍是浩荡的挑战。

科技“弯曲”光线

要像《哈利·波特》中的隐身斗篷那样，穿上就能实现全空间完美隐形效果，理论上要能为所欲为地掌握光线偏折。

早在1897年，英国小说家赫伯特·乔治·威尔斯颁发的科幻小说《隐形人》就描述了那一想象。故事仆人公创造了一种能把人体的折射率变得与空气一致的神异药水。仆人公利用神异药水，就能顺利隐身，成为不被看见的人。而在漫威片子《神异四侠》中，隐形女侠拥有的超才能可以掌握光波，使光绕着她走，进而实现隐形。

无法考证，科学家能否从科幻小说中获得了灵感，但多年后变更光学理论的提出使科幻做品中的情节有了照进现实的可能。

所谓变更光学理论，是指通过改动介量参数从而让光线弯曲的理论。2006年，英国帝国理工学院的物理学家约翰·彭德里等人发现，当素材介电常数和磁导率称心必然关系时，电磁波在介量中会沿给定的曲线传布，而且不产生反射，那意味着人类能够通过切确设想，实现对电磁波的自在操控。

“理论上，通过设想和调控人造素材参数能够实现隐身斗篷、光学幻象安装、扭转器等差别功用的隐身器件，但现实操做所需调剂的电磁参数十分复杂，需要高贵的光刻手艺和繁琐的造造办法，最末现实的隐身效果也会因存在种种局限而大打折扣。”厦门大学物理科学与手艺学院博士研究生陶思岑介绍，在已有的研究中，科学家设想出的大大都隐身器件往往只针对特定物体或特定角度，要完全躲过世界上最精巧的拍照机——人眼，手艺难度非同小可。

逃求完美隐形

为减小隐身器件理论设想与现实造备之间的难度，2022年，厦门大学物理科学与手艺学院陈焕阳传授团队提出运用遗传算法设想隐身器件计划。

“我们引进遗传算法来设想隐身器件，它是一种受生物进化启发的进修办法，通过模仿天然进化过程搜刮更优解。”陈焕阳介绍，该研究将隐身器件的最小化散射截面设为优化目标，将隐形器件的几何构造、素材及工做波长那些变量定义为遗传算法中的个别染色体。优化过程从随机生成由隐身器件构成的种群起头，然后解析计算每个隐身器件对应的散射截面，此中散射截面越小代表隐身效果越好；接着再运用遗传算法停止抉择、穿插和变异等操做，抉择更优个别参与下一代繁育，并反复该过程，曲到找到全局更优计划。

借助人工智能算法，科研人员通过机器进修来摸索光子器件的隐身性能，在最小化报酬干涉前提下，胜利设想出可感化于微波频段和太赫兹频段的隐身器件。该办法制止了复杂的图案化加工过程，设想时间可掌握在毫秒级内，表白遗传算法可在高维空间中间接停止全局更优搜刮，可做为隐身器件设想的有效办法。

为了逃求完美隐身，多年来，科学家对物量在差别物理情况下的隐身停止了普遍而深进的摸索，由此构造了差别类型的隐身衣，如在特定微波波长下实现隐身的电磁波隐身衣、使物体对声波的传布不产生影响的声学隐身衣、操纵热传播播方程造造的热学隐身衣等。

陶思岑说，科学家憧憬的隐身，准确来说喊做“低可探测手艺”，即操纵各类手艺手段来改动目标物可探测性信息特征，此类手艺手段包罗摘用特殊设想的吸波、透波素材降低目标物对电磁波、光波的反射；通过折射光线使人眼无法察觉目标物，使其降低被发现的可能等。那些手艺能够零丁利用，也可组合在一路构成针对多物理场的超等隐身器件。从神话科幻到现代科技，人类对隐身手艺的摸索从未停行。跟着手艺迭代，隐身手艺将普遍利用于建筑、通信等范畴。

【延伸阅读】

科幻做品里不乏隐身衣的身影，但鲜为人知的是，中国最早的科幻片子把隐身衣移上了荧幕。

人们曾经认为，中国最早的科幻片子是1939年首映的《六十年后上海滩》。然而，那个看点或许要被更正了。

在中国科普研究所和南方科技大学科学与想象力研究中心结合举办的科幻研习营（2021）的讨论中，学者黄喊奋通过研究民国报刊文献提出，1925年由汪优游、徐卓呆执导的《隐身衣》可能是中国首部科幻片子。在那部剧情简单的风趣片中，仆人公得到了一件改动了别人生的隐身衣，通过隐身赏罚了圈外人。

除《隐身衣》外，20世纪三四十年代，国表里科幻片子对准隐身手艺，推出了《隐身人》《隐身女》《新隐身术》《隐身特工》《隐身人复仇》《隐身女侠》《陈查礼大破隐身术》等做品，隐身手艺做为片子中的“常客”，频频表态。