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        轉(zhuǎn)瞬即逝

        2012-12-31 00:00:00高翔
        環(huán)球飛行 2012年12期

        關(guān)于隱身技術(shù),準確地說應(yīng)該叫低可探測技術(shù)必將成為未來軍事領(lǐng)域應(yīng)用最廣的技術(shù)之一,相信沒有人對此持懷疑態(tài)度。隱身技術(shù)包括雷達隱身、紅外隱身、磁隱身、可見光隱身等種種,其中最常用的是雷達隱身和紅外隱身。不過在未來的戰(zhàn)場條件下,單一的隱身技術(shù)已經(jīng)無法滿足“保己殺敵”的要求,需要的是多種隱身技術(shù)的綜合性應(yīng)用。

        不久前,加拿大一家名為“超級隱身科技”的公司對外宣布其研制出了新型“量子隱身”偽裝材料,這種材料能令光線彎曲,躲過人們的視線或是夜視鏡,令穿戴者完全“消失”。

        據(jù)該公司負責(zé)人介紹,美國軍方、加拿大軍方以及美國反恐組織已測試過這種材料,證實該材料不但具備很強的隱身能力,甚至可以讓紅外線和熱成像技術(shù)失效。該公司的這個項目受到了美國以及加拿大軍方的支持,所以盡管新材料在技術(shù)方面非常先進,但是由于項目過于機密而沒有公開展示這種材料,只是展示了材料的隱身效果。

        其實,這家加拿大公司的新材料能使光線彎曲,就是前蘇聯(lián)科學(xué)家最先提出的“負折射率材料”的概念。正如我們所知,由于光在空氣中的傳播速度最快,所以自然界中所有的材料都是正折射率材料。光從正折射率材料入射到具有正折射率材料的界面時,投射光線和折射光線分別位于界面法線兩側(cè)。而當(dāng)光從具有正折射率的材料入射到具有負折射率材料的界面時,入射光線和折射光線處在于界面法線方向同一側(cè),也就是說,在這種材料中,光出現(xiàn)了扭曲的現(xiàn)象。光線轉(zhuǎn)彎了,負折射率材料和隱藏在負折射率材料內(nèi)的物體也就“隱身”了。

        早在2000年的時候,美國杜克大學(xué)的一個研究小組就研制出了一種網(wǎng)格狀材料,這種材料可以改變光的傳播路線,從而使被該材料包裹的物體實現(xiàn)隱身。在此后的3年里,包括中國在內(nèi)的世界上多個國家的科研人員都對戴維斯的研究成果進行了驗證并確認。

        2008年,美國普渡大學(xué)的材料學(xué)專家沙拉耶夫發(fā)表文章稱其研制了一種負折射率超材料。沙拉耶夫認為,當(dāng)微觀結(jié)構(gòu)的尺寸與光波的波長相當(dāng)時,就能夠表現(xiàn)出某些光學(xué)和電磁學(xué)上的特異性,所以他研制的材料結(jié)構(gòu)比光波波長還小。在這種材料上,沙拉耶夫依靠一排從中心點開始沿輪輻方向向外輻射的微型針,將光的折射和扭曲減少到幾乎為零,使得圍繞著隱身衣的光線發(fā)生彎曲,從而實現(xiàn)了隱身。

        但是,杜克大學(xué)和沙拉耶夫的研究都存在一個重要缺陷,即材料本身使光線發(fā)生彎曲/36+y1Y8k54Q6oITbi1i6w==,那躲入材料里的人也根本無法看到外界,這大大限制了它的實用性。此外,上述隱身材料還有一個缺陷,就是采用材料覆蓋的物體隱身效果只能就一個方向而言,如果從另一側(cè)看,仍能見到物體。而這種材料只有在微波頻段才起隱身作用,無法運用于所有頻段的光波,也是一個其推廣和應(yīng)用的瓶頸。

        美國在積極研究負折射率材料的同時,還與2011年底研發(fā)出了一種新的超黑材料,這種材料能吸收幾乎所有照射在其上的光,從而實現(xiàn)物體隱身。

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        除了著力與材料的開發(fā)之外,國外的科研人員還在積極尋找和驗證新的隱身原理。2012年初,美國康奈爾大學(xué)的科學(xué)家通過加速或放慢光束的不同部分而研制出了一種隱身裝置,可令一個事件徹底消失。盡管事件消失的時間非常短,但是由于之后光束將被復(fù)原,因此人們無法探查在這段極短的時間內(nèi)發(fā)生了什么,也不存在任何有關(guān)該時間缺口的可重建信息。這項研究為未來發(fā)明完整的時空隱身裝置邁出了重要一步,在軍事領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景。

        康奈爾大學(xué)使用的試驗裝置由光導(dǎo)纖維、雙向透鏡和透明障礙物組成,研究人員利用不同頻率的光在介質(zhì)中傳播的速度存在差異這一特性,讓其他事件發(fā)生在光傳播的差異空間,使事件實現(xiàn)“隱身”。

        具體來說,這一隱身方法就是基于加速探測光線的前端部分,并減慢光線的后端部分,能制造出控制良好的時間缺口,而探測光卻不會因為“孔洞”內(nèi)發(fā)生的事件而發(fā)生改變。據(jù)該項目科研團隊表示,他們所展示的首個單向時間隱身裝置,已經(jīng)可以在超安全通信等領(lǐng)域發(fā)揮作用,如增加光纖系統(tǒng)的安全通信系數(shù)等。如果加密的信息能夠被隱藏在一系列這種隱身裝置中,將為它們的破譯帶來極大的困難。另一方面,如果這種隱藏的時間間隔能在控制下啟動或關(guān)閉,也可被用于截獲傳輸?shù)臄?shù)據(jù),而不被記錄下來。

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