現實“死亡圣器”

隨著“哈利·波特”系列終結篇的電影上映，作為“死亡圣器”之一，隱身斗篷再次為觀眾津津樂道。那么，現代科技可以實現多大程度的隱身呢?

在《哈利·波特》的電影中，只要你穿著隱身斗篷，連死神都無法找到你。電影很夸張，但是，現在的科學家發現，只要有一種對可見光的波長不起作用的新材料，隱身還真不難。

換個角度就穿幫

迄今為止，現代科技實現隱身效果的途徑不外乎光學偽裝(Optical Camouflage)和超材料(Metamaterials)。

光學偽裝的簡單原理是，將人身后的場景錄制下來，再正面投射到人身上，從而造成人可以被看穿的錯覺。超材料的技術則更為先進。用這種結構比光波更小的材料制做的斗篷，能使可見光繞過物體，就像水流繞過溪中的巖石一樣。

光學偽裝的背后是一種被稱作現實增強(Augmented Reality)的系統，這個系統能將計算機生成的信息作為用戶的視覺信息補充。為了實現隱身效果，光學偽裝需要的設備包括:高度反光材料制作的外套、數碼攝像機、電腦、投影儀和特制的半鍍銀鏡板。

數碼攝像機用于捕捉人身后的場景，電腦隨即對這些捕捉到的影像進行處理，使其在被投射時仍能保持真實感。投影儀接收了經過電腦處理的影像后，通過針孔大小的光闌把它投射到鍍銀部分的鏡板上。鏡板再將光影完全反射到人身穿著的斗篷上面。反光材料做的斗篷又把光影直接反射回去。被反射回的光影穿過透明部分的鏡板，最終進入到觀察者的眼中。經過這樣一個過程之后，人身后的場景被前移，作為補充信息恰好填充了實際上被斗篷遮蓋住的部分。從觀察者的角度看，身著斗篷的人就像是隱形了。

這其中斗篷的反射能力是個關鍵因素。中學物理告訴我們，光線在不同物體結構表面上的反射效果是有差別的。無論是平面上的鏡反射，還是粗糙面上的漫反射，都會造成反射光與入射光之間有一定角度。而照射到球體上的光線則會在反射時按原路返回，這就是逆反射現象。

隱身斗篷的高科技面料上覆蓋著成千上萬的小玻璃珠。這樣，站在光源處的觀察者就可以接收到更清晰的反射影像。光學偽裝所造成的隱身錯覺也因而更真實。不過，這個系統最大的問題在于，觀察者必須站在特定的位置才能產生隱身錯覺，稍微換個視線角度，穿著斗篷的人就會昭然若揭了。

隱身也要“相對論”

要像哈利·波特那樣隱身，超材料為科學家們提供了一種更令人矚目的技術可能。超材料是一種比光的波長還小的微型人工結構，它具備的負電磁性可以影響到一個物體與電磁場之間的交互作用。

光波和聲波是人接收影像與聲音信息的媒介。如果我們能夠使這些媒介避開目標物體，我們就相當于讓目標隱形了。

2006年，美國杜克大學的研究人員借鑒了一位英國理論物理學家的理論，制造出了一種可以扭轉微波的超材料。這種超材料中的扭轉元啟動后，可以引導特定頻率的微波繞過超材料的中心區域。一年之后，馬里蘭大學的科學家們制造出了一件10微米大小的隱身斗篷。這件微型斗篷使用了黃金制作的同心環，并在里面注入了偏振青色光。這些同心環能將光線從內裹物體上引導開，從而實現物體隱形。

但是這兩種超材料有一共同缺陷，它們都只能作用在單層二維空間中，在縱軸方向上，物體就無法被隱藏。2010年年初，德國卡爾斯魯厄理工學院的科學家們研究出一種地毯斗篷，首次實現在三維空間里讓物體隱形。地毯斗篷的理論依據是，將物體隱藏在一塊突起物下，然后在突起物上放置一塊斗篷，這層光學特性經過設計的超材料將光線折射，讓突起物看上去跟消失了一樣。

科學家們已經制作出的地毯斗篷只有1微米高，而以現有的納米技術，真正可用的三維地毯斗篷還有些遙遠。但這并不妨礙科學家們在理論上對隱身斗篷進行更多的想像。

英國倫敦帝國理工學院的科學家們認為，如果加上時間這個維度，我們就可以制造出一個時空隱身斗篷，當斗篷中的人做出一些行為時，外部的觀察者卻不會有任何察覺。

理論上，這個四維隱身通道需要前后兩堵透明的墻。當有人進入這個通道之后，后墻將對從背后光源發出的光波進行壓縮。而在這個人結束行為離開之后，前墻再將通過的光波延展，與外部光線完美結合。這樣就形成了一個時空上的盲點。如果這兩堵墻在此期間位置被移動，人的一次進出，就會像是經歷了一次時空轉移。

隱身斗篷的研究者法瓦羅(Alberto Favaro)解釋:“想象一下計算機數據在滿是汽車的高速公路一樣的通道上移動。你想讓行人穿過并且又不阻斷交通，因此你將沒有到達路口的汽車減速，同時讓在路口或是已經經過路口的汽車加速，這樣就開辟了一條通道供行人穿過。同時路上的旁觀者只看到川流不息的車流。”

在他們計算過程中突然出現的一個問題就是要加速被傳輸的數據并且還要不違背相對論。法瓦羅通過設計一種在時間和空間中呈現不同性質的特殊材料而解決了這個問題，進而促進了斗篷的形成。