第16章 隐形技术（第2/3页）

工业革命制造了前所未有规模的空气污染，树皮上的苔藓大部分都被污染物杀死而露出了深色的树皮，这些深色的树皮又被沉积在上面的污染物弄得更黑。结果是，在10年中，深色的椒花蛾因为不易被捕猎者发现而在自然选择中存活了下来。但事情再一次发生了变化。在深色椒花蛾生活的重工业区，清洁空气法规的出台使空气质量有所好转。树皮的颜色又变浅了，浅色的椒花蛾成为主流，因为浅色的椒花蛾趴在浅色的树皮上更不容易被发现。

这个“工业黑变病”是进化论的绝佳证据。不仅是椒花蛾，还有很多其他动物在使用类似的保护色机制。但是，动物的这种保护色机制和战船、士兵、武器的保护色机制面临相同的问题。比如，斑马和长颈鹿的花纹有助于其隐藏在光影斑驳、茂密的丛林中，但在广袤的平原上则变得非常显眼。同理，有利于在沙漠中隐藏的车身喷漆，在绿草如茵的地方则毫无用处。和某个特殊环境相匹配的纹路，在另一些环境中则没那么大的用处。因此，那些想实现隐形的人，不得不考虑一些更主动的方法。

在《星际迷航》系列中，隐形概念首次出现在1966年的“恐怖平衡”（《星际迷航：原初系列》第一季第14集）这一集里。这集是在向一个经典题材致敬，那就是潜艇。罗慕伦人使用隐形设备（这个名字在几年后才正式出现，当时柯克舰长接到任务，要去偷一台隐形设备）来隐藏他们的猛禽型星舰。虽然该设备后来为克林贡人所用，但星际联邦曾认为使用隐形技术是一种欺骗行为，当然偷取这个隐形设备更是违法的。编剧吉恩·罗登贝瑞曾做出冠冕堂皇的决定：“我们的英雄不会躲在暗处。”但实际上，这个设定只是为了让故事的主线更顺畅。如果所有的舰船都具备隐形能力，电影的情节发展就会变得很困难。

电影并没有对隐形技术的原理做过多的解释，虽然这部电影确实激励很多人在现实世界中建造隐形护盾。在现阶段，现实中的隐形技术更像自然界的伪装术，而不是科幻作品中的隐形概念。《第三类接触》（Close Encounters of the Third Kind）中的灯光闪烁的外星人飞船或许算得上早期科幻作品中的隐形术，但这个设计的主要目的是交流信息，而非伪装。军事领域的隐形技术其实只应用了最简单的物理概念，即减少飞机或者车辆表面反射的光或声音，使它们看起来比实际小很多。如果说迷彩等军事伪装是借鉴了动物身上的花纹，真正的隐形技术的灵感则是来自比目鱼。

生活在水里的比目鱼可以像变色龙那样变色，并且做得更好。在某个人完全融入他所在的环境时，我们也许应该叫他“比目鱼”，而非“变色龙”，虽然这话听起来不像一种赞扬。比目鱼的皮肤上也有一些色素细胞，准确地说，是在比目鱼的上表面。虽然在表皮有色素这方面比目鱼和变色龙很相似，但比目鱼可以根据周围的环境改变其身体的颜色。比目鱼的下表面有感受颜色的传感器，上表面则可以变色。如此一来，比目鱼在游动的时候，就可以把身下的环境像照相机一样照下来，再把颜色、光影等信息反映在上表面，从而和背景融为一体。

说到人类的隐形装置，最好的方法可能就是利用比目鱼的保护色机制了。坐落于韩国首尔郊区的无限塔将成为世界上第一座隐形大楼。1 500英尺的高塔周围，有3台摄像机全方位取景。这些摄像机捕捉到的信号由计算机进一步处理，并利用塔外的LED照明技术营造隐形的效果。整个建筑就像一个巨大的LED屏幕，投射出塔周围的景色，看上去这个塔仿佛消失了一般，最多只呈现出一个模糊的轮廓。但是，为什么要让一个巨型建筑隐形呢？特别是这个塔的高度足以影响低空飞行的安全。但是，这个想法确实让人眼前一亮。

显然这个原理和比目鱼的自我保护机制非常相似，至少比网上视频中常见的“隐形斗篷”更接近。隐形斗篷在几年前就被日本横滨庆应义塾大学的工程师馆暲实现了。他将摄像机置于人身后，并拍摄下后面的景象，投射在斗篷上，斗篷表面有一层细小且反光率高的珠子，使得投射在斗篷上的图像和自然光非常接近（投射总会遇到类似的问题）。但是，隐形效果是静止的，而且只能从特定的角度才能观察到。更重要的是，这样的隐形斗篷不仅需要斗篷本身，还需要一系列的外接设备。

隐形作为经典的魔术桥段已存在超过100年的时间了，而且魔术中的隐形效果远比现在的高科技手段要好。在物体的前方放置一个没有边框的镜子，物体前面和后面的环境需要非常相似，比如由灌木包围的大片草地。镜子上呈现出观察者身后的景象，如果所有东西都处于静止状态，观察者所在的位置也经过精挑细选，不会出现在镜子中，其效果就是镜子背后的物体仿佛隐形了一般，但这种隐形手法很容易被识破。

事实上，由于观察者会不断变化视角，将隐形设备后面的图像投射到前方的手段非常容易被识破。比目鱼则没有这个问题，比目鱼的身型扁平，身上呈现的只是身下的颜色，并不是真实的三维图像。隐形设备若要展现真实复杂的三维环境，问题就会接踵而至。

一个难题是如何做到使隐形设备经得起任意角度的观察，即使观察者绕着隐形物体走一圈，也不会从某个角度看到它。这也许是最容易突破的技术难关，因为以现在的电子技术，微小的摄像机和LED灯可以交叉排列，使得每一面都可以呈现另一面的景色。这个设想由意大利摩德纳大学的佛朗哥·赞博内利提出，密布的摄像机和微型显示元件可以通过本地无线网络相互连接，不需要外接电线。

另一个难题是，观察者在走动的时候，其观察到的景象会发生变化。如果用普通大屏幕上的LED装备（就像首尔的摩天大楼那样），微型显示元件是无法做到“移步换景”的。为了让隐形效果更加逼真，每个微小的显示屏必须按照特定的角度排列，才能形成180度的全视野。现有技术还无法实现这一点，多角度观看装置有可能会解决这个问题。

以上谈到的隐形斗篷不过是一种增强型的短距离成像电视系统，是隐形技术在中短期内有可能实现的最佳效果。它也许会在接下来的几年里大放异彩，其长期目标是利用“超材料”实现真正意义上的隐形。这些令人难以置信的材料利用了我们熟悉的概念——折射率。

当光从低密度介质进入高密度介质时，光会朝着入射点的垂线方向弯曲。光速被材料改变得越多，弯曲的程度就越大。这被称为“救生员原则”，因为光就像救生员一样，会走最快的通道。我们总觉得，在光滑的平面上，两点之间的线段最短，但这只在速度始终保持一致的情况下才成立。当发现有人溺水时，救生员会先在沙滩上跑，使游泳距离变短。因为不管救生员多么强壮，他们在沙滩上跑步的速度总是比在海里游泳的速度快。