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在电动牙刷中，充电器中的线圈输送出变化的磁场，牙刷的线路内就会有电流产生。“电磁”指的是电的和/或磁的——电和磁是导致同一现象的两个部分。而这里的“场”指的不是一大片草场，而是力场。“场”这个概念是法拉第根据想象得出来的。他发现铁屑在一张放置了磁铁的纸上排列成一些曲线，这些曲线组成的图形类似于磁力作用下地图的形状。法拉第设想在磁铁周围的空间里有无数条这样的曲线。
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在磁场里移动金属导线，它将与曲线发生切割，就像小孩用手拂过一片金属栅栏一样，这样的切割会将磁力转化为电力。在电线附近移动磁铁和用电线切割磁场，两者效果是一样的——它们都能使电线和磁场相互运动，从而导致电线中带电电子的流动。这就是所有发电机的工作原理。
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在牙刷充电器中，没有东西被移动，但是电流的方向一直在改变（称之为交流电），导致磁力线一会儿被推出去一会儿又被拉回来。当金属导线的位置与磁力线相交时，磁力线被切割，就像发电机中运动的导线那样。充电器中的电线与牙刷中的电线并不是连接在一起的。而是变化中的电场产生的磁场将线圈中的能量输送给牙刷。与之类似的装置被称为变压器，人们用它来降低电压（如你家里的充电器，还有手机和一些电子产品的电源中都安装了变压器）。变压是通过大小不同的一些线圈来完成的，由于电磁感应，某个线圈中变化的电流能在另一个线圈中产生感应电流（参见124页了解电压的概念）。
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金属探测拱门中有好几个线圈。线圈中的电流能使附近金属物体的周围产生磁场，而这个磁场反过来又会使检测线圈中产生感应电流。这些金属物品有可能是你口袋中的硬币、皮带扣，或是你夹克中的武器。近几年来，由于出现过把危险品放在鞋子里的案例，现在过检时，你会时常被要求脱下鞋子，接受X射线检查，因为探测器没法检测与地面齐高的物体。不过有些先进的探测器能够检测鞋子，这至少让整个安检过程不那么烦人。
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图2 变压器通过电磁感应改变电压
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飞行中的科学 人体扫描
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现在，越来越多的乘客会在机场遭遇人体扫描。这些扫描仪的功能类似于脱衣搜身，在扫描过程中，贴身或体内藏匿的任何物品都将一览无余，只是，人体扫描的时间更短，只需短短几秒，不会让人太过反感。有人质疑这种扫描会让受检者看起来就像光着身子，毫无隐私可言，但实际上，这样的说法有些夸张了。扫描的成像相对扭曲难辨——它更类似于人体图像的计算机模型，而不是逼真的裸体。
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人体扫描仪可分为两大类，它们使用的都是不可见光。有些使用高能量（波长短）波，有些则为X射线。无论是哪类扫描仪，都有人担心它们是否会对健康不利。高能量波扫描仪的波长频率与微波类似，虽然没有证据显示该波会造成健康隐患，但是，还是有人担心扫描时体内产生的热量将对身体造成负面影响。
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众所周知，X射线于健康不利，但是，人体扫描仪与传统医疗中使用的X射线的工作原理截然不同。人体扫描仪采用的是一种称为反向散射X射线（backscatter X—ray）的流程。在扫描时，X射线不会穿透你的身体，它穿透你的衣服却被你的身体反弹回来，到达环绕在你四周的探测器。这些X射线的辐射量极其小，相当于人们日常生活中每小时所遭受的辐射的五十分之一（在之后的章节中我们会谈到这种自然辐射）。总之，人体扫描的健康风险极小，并且，比起过于亲密、令人尴尬的搜身，它给人的感觉要好多了。
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飞行中的科学 你认为你是谁？
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现在，我们了解到你是安全的，但是我们并不能就此确认你的身份。在乘坐国际航班时，安检后，你会通过边境管制。在这里，越来越多涉及生物统计的技术被运用于个人身份的确认。很多护照内都含有一个小磁条来储存个人生物辨识数据。在旅行时，这些简单的检验方法会被用于验明护照上的是否就是你本人。
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尽管从理论上来看，你身体的任何一个部位都可以用作生物数据辨识（如耳朵的大小），但在实际操作中，多数系统都会涉及面部、指纹和虹膜识别技术中的一项或几项。常见于侦探片中的视网膜扫描可以获取眼球内部的图像，不过，它却并不被用于机场安检，因为整个过程会让乘客感到害怕和唐突。估计只有相当少的一部分人愿意让激光刺激他们的眼睛吧。
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最常见的身份识别还是指纹认证，尽管它带来的和犯罪有关的联系会让人尴尬和不适。最早使用指纹识别技术的人是威廉·赫歇尔（William Herschel），他与之同名的祖父是一位天文学家。19世纪50年代，赫歇尔先生在印度工作时用它来鉴别法律文件。到19世纪90年代，指纹识别技术开始用于刑侦办案，警察局也着手建立指纹档案馆并日益完善之，这样的指纹分类使罪犯鉴定变得更加容易。不过从一开始，指纹匹配便是一项单调沉闷的活儿，无论是在犯罪现场，还是在图书馆的入口。
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指纹识别在生物数据辨识方面的运用则要简单得多，原因在于无需大量搜索数据库，而需要做的仅仅是将护照内所含的生物辨识数据与当时的检测数据进行比较。指纹识别技术运用一系列检测方法，从简单的扫描到利用人体电流感应进行工作的电容传感器（该技术也用于苹果手机触摸屏）来识别手指末端皮肤所形成的不同的凹凸纹路。指纹识别后的成像并不会保存下来——纹路中最重要的局部特征将得到识别并与数据库资料进行对比。
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指纹识别有两个问题。第一个问题在于所采集到的成像根据受到手指按压力度和其在感应器上按压位置的影响，纹路形状会因不同的力度和位置发生变化。第二个问题是这项技术会给人带来和犯罪有关的联想。人们在接受指纹识别后通常会产生一种不适的犯罪联想。与之相反的是，虹膜识别就绝不会带来这样负面的联想了。
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虹膜是分布在瞳孔周围的小色块，如果仔细观察，能看到精细的线条从中心发散开来，组成一个精致复杂的图形，类似于车轮的辐条。这个独一无二的图形能被摄像头捕捉，然后有效地与护照中的数据相匹配，整个采集过程不会受到类似眼镜这样透明物质的干扰。况且，它也不会让人直接联想到破案装置。
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三种识别技术中，面部识别是最理想的，因为它可以进行远距离识别，并不需要受检者在监测点停下来按指纹或接受虹膜成像。不过，这项技术还没有达到足够可靠的程度而成为唯一的检测方法。面部识别适合在人流密集的地方使用（只是人们的脸部必须能分辨得出），且对于安检来说，它是最实用不过了，每当乘客们停下来与工作人员交谈时，它便开始工作，而乘客们却毫无察觉。
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面部识别有很多种——识别面部主要特征的位置，给脸型来一个3D扫描，或是像指纹识别一样分析皮肤的肌理——不过任何过程都会受到可变因素的影响，比如，受检者新蓄了胡须，甚至是，表情有了明显的改变。面部识别还有待发展，不过它已经成为了一种得力的辅助检测方式，随着技术的完善，它很可能会成为最主要的身份识别方式。无论接受与否，你的脸道出了你的种种。
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