幻想中見(jiàn)實(shí)學(xué)

范治琛

一

隱形是科幻小說(shuō)的另一白日夢(mèng)。著名的作品首推威爾斯的《隱形人》（1897）。小說(shuō)的主人公格里芬原是學(xué)醫(yī)的，后又對(duì)光學(xué)著迷。他發(fā)現(xiàn)了色素的奧秘。很多東西看起來(lái)是不透明的，其實(shí)并非如此。比如紙就是由透明的纖維構(gòu)成的。“不僅是紙，棉花纖維、亞麻纖維、羊毛纖維、木纖維以及骨頭……肌肉……頭發(fā)……指甲和神經(jīng)……事實(shí)上，除血紅素和頭發(fā)的黑色素，整個(gè)人體都是由無(wú)色透明的組織構(gòu)成的。你我能相見(jiàn)就虧了這么點(diǎn)兒東西。”①他又發(fā)現(xiàn)了折射的奧密。“可見(jiàn)性取決于可見(jiàn)物對(duì)光的作用。一個(gè)物體要么吸收光，要么反射或折射光，要么同時(shí)做這些事情。假如它既不反射，又不折射，又不吸收光，它自身就隱而不現(xiàn)了。……透明之物如置入折射指數(shù)幾乎相同的介質(zhì)中，那就會(huì)隱而不現(xiàn)。”②一塊玻璃放入水中，它就好像消失了。這是因?yàn)椴ＡШ退恼凵渲笖?shù)相近，也就是說(shuō)光在這兩種介質(zhì)中傳播的速度相近，不會(huì)發(fā)生彎曲，二者之間的界限自然就模糊不清了。經(jīng)過(guò)三年奮斗，他發(fā)明出了一種藥，可以漂白血液和色素。他又發(fā)明了一種神秘的“以太輻射”，可以把人體的折射指數(shù)降至與空氣相同。于是他就成了“隱形人”。這聽(tīng)起來(lái)不無(wú)道理，在英語(yǔ)中叫作“Plausible”，即“似有理、似可信”，是科幻小說(shuō)慣用的手法之一。有了它，“奇幻”往往就變成了“科幻”。所謂“似有理、似可信”，言下之意就是“未必有理、未必可信”，很可能只是花言巧語(yǔ);但也有可能是真知灼見(jiàn)，只是超前了一些。

二

阿瑟·克拉克在《未來(lái)面面觀》一書(shū)中（初版于1962年）指出，“隱形”并不屬于明顯違反自然法則的概念;事實(shí)上，許多東西都是看不見(jiàn)的。大部分氣體看不見(jiàn)，在一定的情況下，某些液體和少數(shù)固體也是如此。“我從未有過(guò)在一杯水里尋找一枚大鉆石的福氣，但我的確在浴缸里尋找過(guò)隱形鏡片，那就接近我所希望得到的隱形了。”③

但“服藥變透明”的方法是行不通的。“透明是少數(shù)特殊物質(zhì)十分不尋常的性質(zhì)，是由其內(nèi)部原子的排列產(chǎn)生的。原子的排列一變，它們就不再透明——它們就不再是同一種物質(zhì)。你不能隨意挑一種化合物，用化學(xué)的方法強(qiáng)使它透明。即使能在某種特例下做到，那也很難幫你成為‘隱形人，因?yàn)槿梭w內(nèi)有數(shù)以億計(jì)的獨(dú)立的、復(fù)雜得令人難以置信的化合物。要對(duì)每一種做必要的研究，天荒地老也研究不完……此外，許多（如果說(shuō)不是大多數(shù)）化合物的特性取決于它們的不透明性。眼底的光敏化學(xué)物質(zhì)就是明顯的例子……假如它們不再捕獲光，我們就看不了;假如肉眼是透明的，眼內(nèi)就會(huì)充斥輻射，起不了眼睛的作用。你不可能用透明的玻璃制作照相機(jī)。……生命所依賴(lài)的千萬(wàn)種生化反應(yīng)會(huì)亂作一團(tuán)，甚至完全停止，假如參與反應(yīng)的分子是透明的。服藥而成的隱形人不僅會(huì)成為瞎子，且定會(huì)死去。”①

三

克拉克讓我們放眼大自然。許多動(dòng)物進(jìn)化出了保護(hù)色，有的還能變色以適應(yīng)環(huán)境的變化，這不就是很好的“隱形”嗎？烏賊遇險(xiǎn)時(shí)能放出墨汁逃之夭夭，不也是一種高明的“隱形”嗎？放在棋盤(pán)上的鰈魚(yú)能在朝上的一面復(fù)制出黑白相間的花紋，甚至模仿蘇格蘭花呢，這不更令人叫絕嗎？

鰈魚(yú)的表演使克拉克有了一大創(chuàng)意。“想象一下一個(gè)人像三明治一樣夾在兩塊大電視熒屏中間，身前身后各有一個(gè)攝像頭，朝前的攝像頭向身后的熒屏饋送圖像，朝后的向身前的熒屏饋送圖像……假如（全彩色的！）電視電路調(diào)節(jié)完好，從兩個(gè)視點(diǎn)看——一個(gè)從正前，一個(gè)從正后，那個(gè)人就有效隱形了。在這兩個(gè)視點(diǎn)上的觀察者會(huì)以為他們?cè)诳催h(yuǎn)處的背景，可其中的一部分——遮住那個(gè)人的部分——其實(shí)是與實(shí)景完美匹配的圖像。視角的些微變化即會(huì)摧毀這一幻覺(jué);電視畫(huà)面會(huì)顯得太大或太小，或與背景不合，就像寬銀幕立體電影失真。”②

《才女失蹤》講的是洛伊絲發(fā)明“隱形衣”的故事，顯然是受了克拉克的啟發(fā)。文中用的也是背景變前景的原理，但不限于兩個(gè)方向，而是四面八方;不限于靜止?fàn)顟B(tài)，而是隨著主體狀態(tài)的變化而變化。光電子技術(shù)、微電子計(jì)算機(jī)技術(shù)和全息攝影術(shù)等現(xiàn)代科技都發(fā)揮了作用。小說(shuō)中的男女主人公都在“軍情局”下的機(jī)構(gòu)從事“秘密開(kāi)發(fā)項(xiàng)目”的研究。用于軍事目的的“隱形技術(shù)”是開(kāi)發(fā)難以被敵方雷達(dá)等探測(cè)的飛行器或其他裝備，在英語(yǔ)中用的是Stealth Technology，并不是“隱形人”中的那種“隱形”——Invisibility。Stealth的原意是“鬼鬼祟祟、偷偷摸摸”，是讓人難以發(fā)現(xiàn)，并不是真的隱而不現(xiàn)。小說(shuō)中大談威爾斯的《隱形人》和“隱形技術(shù)”，不難看出二者的淵源。幻想中確有合理的成分。

四

美國(guó)物理學(xué)家加來(lái)道雄在其《不可思議的物理》（Michio Kaku， Physics of the Impossible， 2008）一書(shū)中，報(bào)道了隱形研究方面取得的可喜進(jìn)展。他說(shuō)：“隱形一直都是科幻小說(shuō)和幻想中的奇妙事物之一。可是，在至少一個(gè)世紀(jì)的時(shí)間里，物理學(xué)家對(duì)于隱身衣存在的可能性不屑一顧，斷言它們是不可能存在的：它們違反了光學(xué)定律，并且不符合任何已知物質(zhì)的性質(zhì)。但如今不可能或許能成為可能。一種在‘超材料（Metamaterial）上取得的進(jìn)步正在有力推動(dòng)一場(chǎng)光學(xué)課本的大規(guī)模修訂。”③什么是“超材料”？它們是由微小組件植入某些材料制成的特殊物質(zhì)，具有古怪和反常的光學(xué)性質(zhì)，如負(fù)折射率迫使光波朝非正常的角度彎曲。光繞物通過(guò)，于是物體隱而不現(xiàn)。被植入“超材料”中的組件必須小于相關(guān)波長(zhǎng)。要使一個(gè)物體在波長(zhǎng)為500納米的綠光下隱形，超材料必須具備50納米左右的內(nèi)部組件。2006年，北卡羅來(lái)納州的杜克大學(xué)和倫敦帝國(guó)理工學(xué)院使用超材料實(shí)現(xiàn)了物體在微波下的隱形。2007年，德國(guó)和美國(guó)能源部的科學(xué)家宣布制造出了能在紅光下起作用的超材料。同年，加州理工學(xué)院的亨利·列茲克等三位科學(xué)家宣布制造出了一種在難度更高的藍(lán)-綠可見(jiàn)光范圍內(nèi)具有負(fù)折射率的超材料。隱形的關(guān)鍵或許在納米技術(shù)，也就是操控原子尺寸結(jié)構(gòu)的能力。“對(duì)于‘不可能事物的認(rèn)真研究常常會(huì)開(kāi)拓出富饒并且完全出人意料的科學(xué)疆域。”④

①H.G. Wells， The Invisible Man， p.102， Aerie Books Ltd. 1988.

②同上，pp.100-101.

③Arthur C. Clarke， Profiles of the Future， p.179， Pan Books 1982.

①同上，p.179-180.

②同上，p.181-182.

③《不可思議的物理》（美）加來(lái)道雄著，p13，曉穎譯，上海科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社，2009。

④同上，《前言》p.5.