文/苏伐
《神奇女侠1984》的上映,让这位历史上第一位女性超级英雄再一次进入公众的视野。乍看之下,神奇女侠和科学着实扯不上什么关系。毕竟按漫画和电影中的设定,她是宙斯的女儿,是不折不扣的半神,一身装备也都是如假包换的神器,甚至是由诸神为她打造,是一个披着神话与魔法诞生的角色。
但神奇女侠的“神装”中,却有一件是完完全全的科技产物。就是这一集中新出场的隐形飞机。
现实中的隐形飞机
在《神奇女侠1984》的影片中,隐形飞机的设定依然是来源于魔法,是神奇女侠把隐形的魔法附着在普通飞机上形成的。但在DC动画《两个世界的危机》中,隐形飞机却是实实在在的科技产物,原本是平行世界(earth-3)的反派夜枭的座驾,神奇女侠和正义联盟的其他成员穿越到earth-3打败反派后作为战利品带回主世界的。
隐形飞机的概念其实不算新鲜,据说早在二战的时候德国就在研究隐形飞机了,而20世纪70年代,第一代隐形飞机F-117A在美国问世,至今已有包括我国在内的多个国家拥有隐形飞机技术。但这些隐形飞机和神奇女侠的不同,它们不是真正意义上的隐形飞机。现实中正在服役的这些隐形飞机,并不是肉眼不可见的,只是对雷达不可见而已。
(F-117A)
从军事实战意义上来讲,雷达是搜索敌机的主要工具,如果能做到战机不被雷达发现,也就相当于达成了战术意义上的“隐形”。隐形技术在很多国家都是军事机密,目前已知的隐形技术基本都来源于两个原理——降低发动机的热辐射以降低被红外检测技术发现的几率,以及减少雷达的反射。
想降低雷达的反射,要么减少飞机外表面的反射面,要么使用特殊材料吸收雷达波或是让雷达波直接穿透。前者使得雷达无法接收到被飞机反射回来的雷达波,也就无法发现扫描的范围内有战机,这也就是隐形飞机外形总是比普通战机更奇怪的原因。后者则试验及使用了多种材料,比如使用手性材料、纳米材料、导电高聚物材料、多晶铁纤维吸收剂等等。
因为隐形飞机的发明,雷达也在不断升级来侦破隐形飞机。传统的隐形技术很快遇到了新的问题,雷达的波段开始不断变化,而隐形飞机表面的隐形材料却只能吸收特定的频段。而且雷达波被吸收后,会形成电磁波阴影,就像超人发现了一个他无法透视的铅盒一样,等于变相地在说“这个地方有问题”。
这些年多国在研究一种新的材料——“超材料”。“超材料”本质上是一种左手材料,左手材料是相对于右手材料而言的,右手材料是我们日常生活中遇到的物质,它们的波矢、电场和磁场遵循右手定律。而左手材料相反,相关参数遵循的是左手定律,而且介电常数和磁导率均为负值,也因此又被称作“负折射系数材料”。
电磁波的传输性质和传输介质的折射率相关,因为“超材料”的介电常数和磁导率为负,与其他材料复合后,复合材料的磁导率和介电常数可以被人工控制调节。从而改变对电磁波的折射率,实现了控制电磁波“绕射”,让敌方雷达误以为雷达波直接“穿透”了过去,这个区域没有障碍物,自然也就没有飞机。
可见光隐形技术的发展
其实让可见光穿透,打造能骗过肉眼的隐形飞机,有一种最简单的方法——把飞机做成全透明的。
其实,动画和漫画中神奇女侠的隐形飞机还真就是这么表现的。画面中真的就是一个飞机的轮廓,中间坐着神奇女侠。玩梗神作《机器鸡》中甚至还用这个玩过名场面,超人、神奇女侠、绿灯侠等人招呼海王也来坐神奇女侠的隐形飞机,但其实几人是飞在空中假装坐飞机,不会飞的海王就被他们耍了一把。
漫画动画中可以这么画,但现实中这种“隐形”毫无意义。谁又不是眼瞎,看不见飞机,还看不见飞机里坐着的人吗?这种“隐形”除了自欺欺人没有别的价值了。
最早的隐形技术,其“隐形”思路类似于动物的保护色。很多动物能隐藏在大自然中不被发现,是因为颜色与周遭的环境融为一体,在视觉上仿佛“隐形”了一般。
根据这个原理,日本东京大学的科学家曾经设计出一款“隐形衣”。他在这件“隐形衣”上安装了照相机,同时在衣服前面架设了放映机。照相机拍下衣服后面的场景,传输到放映机上,再由放映机投射到衣服表面,由于衣服表面涂有回射性材料,放映机的影像在衣服表面显示出来,给人的肉眼造成直接看到了衣服背后的假象。
但这样的“隐形衣”没有什么实用价值,投射在衣服表面的影像和真实的景物在肉眼看来还是有明显的差异,只能算是一件概念性产品。
正如前面说到“超材料”被应用在了隐形飞机的研发中,“超材料”同样也在可见光的隐形中发挥着作用。既然这种材料能让雷达波穿透,是不是也能让可见光穿透呢?那不就是真正意义上的隐形飞机了?就像电影《神奇女侠1984》中的那样。
毕竟,可见光本质上也是一种波。
“超材料”不是吸收或是反射波,而是改变波沿直线传播的路径,让波在物体表面发生“绕射”,实现“完美透镜”,达成隐身的效果。而当所作用“绕射”的波正是可见光时,就达成了肉眼也看不到的“隐身”。
世界各国都将“超材料”的隐身纳入重点科研领域,相关新型材料也在不断地被研发出来。比如英国圣安德鲁大学的科学家研制过一种隐形材料,能够弯曲和引导光线,实现物体的“隐形”。在实验中,这种材料制作的物体在镜子中无法映照出来。而且这种材料是一种薄膜结构,柔韧而具有弹性,能够适合更多的使用场景。
我们现在已经有了能对雷达隐形的飞机,而随着对新技术材料的研究,有朝一日新材料也一定能应用在可见光领域。届时,我们不止在电影里能看到神奇女侠驾驶着隐形飞机,也能在新闻中看到现实中的隐形飞机。甚至,我们在商场就能买到隐形衣、隐形汽车,以及其他隐形产品。
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