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穿 墙 术

2008-10-05

     穿上用超颖材料制成的“隐身衣”后,这个女学生后面三个行走的人可以透过女生的身体被看到。

‘穿墙术”听上去玄之又玄,现代科学技术却可使之成真。日前,国际权威《自然》杂志在其网站上,以头条新闻形式报道了上海交通大学物理系马红孺教授课题组的最新成果。该课题组在超颖材料器件的理论研究方面取得的重要进展,居然使得哈利.波特在九又四分之三站台穿墙而过的小说情节,有了科学依据。

上海《解放日报》报道说,小说《哈利.波特》中有一情节,学生要从现实世界前往”魔法学校”上学,得穿过九又四分之三站台,也就是穿墙而过。而上海交通大学物理系马红孺教授课题组在超颖材料器件的理论研究方面取得重要进展,使得科幻小说中神奇的”穿墙术”可以成真。

小门“放大”20

报道称,交通大学科研人员通过理论研究,在超颖材料上动了一番“手术”,使得“穿墙术”成真。比如,一个直径10厘米的小球,在它身上包裹一层1厘米厚的超颖材料器件后,实际直径为12厘米,而这种神奇的材料器件能将物体虚拟放大,看上去小球彷佛膨胀到了直径二三米。据悉,这种超颖材料器件的学名为“超散射体”。

这样,哈利.波特在九又四分之三站台穿墙而过,便有了科学依据:那地方看上去是一堵墙,其实有一扇敞开的大门,只要将一小块超散射体置于大门的中间,超散射体在视觉效果上就会成倍放大,看上去门和周围的墙融为一体,所以实际上,哈利.波特穿越的仍然是门,而不是墙。

上海交通大学对于超颖材料器件的研究成果,已经引起了国内外学术界的广泛兴趣。超颖材料领域重要开拓者之一、英国科学家潘德瑞教授,评价该成果”令人惊奇”。交通大学科研人员表示,将进一步完善相关的理论细节,并开拓新思路,赋予超颖材料器件更多”特异功能”。

哈利·波特魔法背后的科学真实

其实,消除记忆、瞬间隐身、失重漂浮等这些魔法在现实世界也可实现。哈利的魔法世界让许多现实中有趣的现象染上了魔幻的光彩。而科学家们却用艰难的研究让魔法披上了现实的外衣。

隐身斗篷   

人之所以能看到各种各样的东西,是因为光射到这些东西上后,被它阻挡并反射到人的眼睛。隐身技术的原理就是改变电磁波(光是其中一种)在材料中的折射率,即不再让这些东西反射光。飞机、导弹、坦克或一些人们不愿意看到的物体,都可以隐于无形。这是科学家、工程师以及科技爱好者梦寐以求的目标,但科学家们一直没有找出隐身材料变化与隐形效果之间的关系。                

陈红胜说,他们的研究在理论上回答了完美隐身衣能否得到实现的问题;并由此可以计算出怎样的参数可以实现多少程度上的隐形。

他的研究发现,完美的隐身衣,既不反射电磁波,但也不会吸收,因为那样电磁波都会发生变化。“所以,应该是让电磁波‘转弯’,绕着物体走,这样物体就能‘隐身’。”陈红胜解释,这就像小溪里的流水,经过一块石头时,溪流会绕过石头后再合拢了继续向前,就像没有遇到过石头一样。

当然,隐身技术只能实现在某一个频率上隐形。电磁波从频率上可以分为一段段,其中某一段可以被肉眼看到,那就是光波。肉眼见不到的隐身衣虽然在光波频率范围内能够实现隐形,但是用其他频段的电磁波还是可以探测到。同样道理,能逃过雷达监测的隐形飞机,用肉眼却是可见的,即在光频下没有隐形。

据了解,隐身衣的研究在国外非常热,国内这两年也开始关注这个问题。去年,美国一个研究小组在《科学》杂志上发表论文,论证了使用能使光波以及电磁波发生扭曲的革命性新材料制造出真实世界中的隐身衣的可行性。现在国际电磁科学院浙江大学分院有一个12人的团队,正在开展隐形材料的研究。“知道了隐身衣背后的物理机制,研究出像哈利·波特那样的魔法隐身斗篷就不再是梦想。”陈红胜说。

遗忘术

当哈利和他的室友大喊“一忘即空”时,他们就可以把人的记忆抹去,这就是神奇的遗忘咒。多年以来,魔法部就是靠这个咒语来保护他们的秘密,从麻瓜(《哈利·波特》系列中对不懂魔法或不相信魔法的人的称呼)脑中清除掉不希望他们记得的东西。

纽约州立大学的安德烈·芬顿教授最近研究发现,消除记忆是有科学根据的。研究小组发现人脑中有一种蛋白激酶与长时记忆有很大关系。强化这种蛋白激酶,记忆就加强;抑制它,记忆就减弱甚至消失。“健忘药”就是通过抑制这种蛋白激酶达到消除记忆的效果。这项研究成果将运用于因反常记忆而导致的精神混乱的治疗。

但是,安德烈·芬顿教授承认“魔法世界对于记忆的认识远比我们多”。他说:“我不得不多多关注魔法世界。我们只是格式化电脑硬盘似地把记忆统统删除。魔法世界的巫师比我们高明得多,他们懂得选择信息,删除人脑硬盘中的目标文件。”

隐身术

在《哈利·波特与魔法石》中,哈利从他父亲那儿继承了一件隐身斗篷,穿上后就能够神奇地隐身,可以神不知鬼不觉地在魔法学校里走来走去。

其实,科学家们早已提出了四种实现隐身术的理论。伦敦皇家学院的约翰·潘教授发明了可以隐形的衣料。用这种材料制成的外衣,既不反射光线也不投射阴影,而是让光线从物体周围流过,就像一条小河沿着一块平滑的大石头流淌,好像从未碰到障碍物一样。这种特殊的人造材料被称为一元特异性材料,它通过改变光线及物体周围电磁射线的走向,让这些光线和射线绕过物体而不会产生反射或阴影。

约翰·潘教授说:“理论上讲,如果有人穿上用这种材料制作的斗篷,他就能隐身。但是如何批量制作这些衣料并且市场化是一个很大的问题。”所以,隐形衣从理论到实现之间还有许多困难需要克服。

再生术

在《哈利·波特与密室》中,爱吹牛皮的黑魔法防御课教授吉尔德罗伊·洛克哈特施咒抽走哈利手臂的全部骨头,幸亏庞弗雷夫人让哈利喝了一种叫做“Skele-Gro”的生骨药水,花了一整个晚上才让骨头重新长了出来。

科学家始终无法找到人类再生器官的办法,现在一种简称为“MRL”的受伤老鼠给了他们成功的希望。美国费城威斯塔学院的艾伦·赫柏凯兹教授在研究老鼠的免疫系统时,被其强大的再生能力所震惊。有研究人员称,一旦找到人类的“再生基因”,5年内人类也许可以实现断肢再生。

艾伦教授介绍,这种老鼠具备了从伤势中再次复原的能力,它们可重新长出心脏、脚趾、关节以及尾巴等“身上几乎所有肢体和器官”,惟一无法再生的器官是大脑。更不可思议的是,当把从“神奇老鼠”身体上提取的胚胎干细胞注射到普通老鼠体内后,它们竟也获得了再生能力。而几乎可以肯定的是,人类身上也有类似的基因。“如果哈利能够推迟与伏地魔的决斗的话,说不定到时我们能研究出重生哈利任何器官的技术。”艾伦教授开玩笑地说道。

(编辑:吴明石)

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                  Leerge  据美国中文网报道重编排 

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