时空隐形斗篷

瞬间挪移到马路对面

有一列由100辆车子组成的车队，保持一定的间距在朝着目的地行驶。在途中，前50辆突然加速，后50辆突然减速。这样，前50辆和后50辆的距离就逐渐拉大了，形成一段没有车的区间。在这个区间，某个人趁着前50辆刚通过，而后50辆还没抵达的间隙，匆匆穿过了马路，走到对面。等他一穿过马路，前50辆车速度就慢下来，而后50辆则加速，赶上前面的车队。这样，等整列车队抵达目的地之前，又按着整齐划一的行列行驶了。

当你在目的地看着这一辆辆车子鱼贯而过时，肯定会难以相信，这100辆看似连续不断的车流中间怎么可能会有人穿过呢?

物理学家对于未来的一种“时空隐形斗篷”就是这么设想的，上述日常生活的例子差不多就已经道出了它的基本原理。

我们知道，光是由光子组成的，假如把光子比作小车，那么一束光就好比一列车队。首先第一步，当一束光经过一个“时空隐形斗篷”时，前面的光加速，后面的光减速，那么这个光子“车队”中间就会出现一个没有光子的空隙。第二步，在这个瞬间，假如某一个物体穿越斗篷，等穿过之后，前面的光子“车队”减速，后面的光子“车队”加速，等这束光到达我们的眼睛之前，又变成一列连续的光子“车队”了。

这样的结果会是什么呢?我们不妨试想一下：由于斗篷的位置没有光子发出进入我们的眼睛，所以里面究竟发生了什么，我们不得而知。不过假如没有第二步，那么因为前后两列光流不连续，至少会让我们感觉到这中间有一段时间空白。就好比老式的放映机在换片时发生的那样，前一个片子已经放完，后一个片子还没接上，中间就不可避免地留下一段空白。而增加了第二步过程之后，那就连这个空白也被完全掩盖过去了。我们感觉过程一直在持续进行，丝毫不知道中间曾经中断过。这就起到了“时空隐形”的作用。假如一个人先是在马路的这一边的，经过“时空隐形斗篷”到了马路的另一边，那在我们看来，他几乎是穿越时空隧道而过去的!

当然，其实这并不是真正意义上的穿越时空旅行，不过是一种新的障眼术而已。

让光速变化的材料

有一个问题也许在你心里已经憋了很久了，让我替你道出来吧：“你一会儿说让光加速，一会儿又让光减速，可光速是运动速度的极限，而且是不变的呀!”

没错，真空里的光速的确是运动速度的极限，而且是不变的，不过我们现在谈的光并不是在真空，而是在一种叫“超颖材料”的物质中传播。在这种材料中，光的传播速度比在真空中传播要小得多，而且它还有一种更重要的特性，即光的折射率可以通过人工控制，根据需要随时随地改变，而光在材料中的传播速度直接跟折射率有关，折射率改变，光速自然也就改变。这就使在超颖材料中，让光加速或者减速有了可能。

超颖材料是最近几年才兴起的一种新型材料。它有一个重要特点是折射率是负的。我们知道，当一种材料的折射率大于1时，从空气中射入该材料的光线就会发生折射。折射光线与入射光线居于法线(在入射点垂直于入射面的一条直线)的两侧。而折射率为负，就意味着入射光线和折射光线居于法线的同一侧!2006年，英国科学家已经用该材料研制出了一种隐形衣，当微波遇到这种隐形衣时，就会像水流遇上石头一样绕过，这样在远处的观察者看来，就好像那里压根儿没有东西存在一样。当然，目前这种隐形衣还不够理想，只对微波有效，对光波还做不到隐形。

超颖材料还有折射率可以人为控制的特点。比如在激光照射的条件下，它的折射率跟没有激光照射时就不一样。于是科学家又想到了利用它的这一特点来制造“时空隐形斗篷”。

微型隐形斗篷不是梦

假如你是强盗或者惯偷，一听这消息肯定要乐坏了。那这样一来，你以后披上这种“时空隐形斗篷”去撬开银行的保险柜或者盗取价值连城的文物，即使电子眼也拿你没办法了。因为在你撬开保险柜的那段时间，在监视录像上，光波始终是连续的。只要你偷了钱之后把保险柜的门关回去，那录像上就显示保险柜自始自终没被撬开过。

不过考虑到大多数读者是守法的好公民，这个消息倒要引起他们担心，因为这样一来，从此岂不是天下大乱了?

好在幸灾乐祸也罢，担心也罢，都是多余的。科学家计算了一下，即使要造出可以存在几分钟的“时空隐形斗篷”，所需的超颖材料将比整个地球还大。主要原因是，尽管光速在超颖材料中已经降低了许多，但还是太快了，为了制造出一点空隙来，必须让前后两列光流在材料中传播很长的距离。如果光速能换成音速那样的速度，也许就方便多了，可惜不现实。

但这种“时空隐形斗篷”在微观领域却可以实现。2010年11月，英国科学家发表文章称他们制造出了不太理想的微观“时空隐形斗篷”，不太理想是因为“隐形斗篷”里还是会有一些光线漏出来，不能做到真正的隐形。但他们乐观地估计，在未来数年内，制造一个直径30厘米，存在时间几纳秒的“时空隐形斗篷”应该不会有什么问题。这种“时空隐形斗篷”将来会在计算机技术革新上一试身手。