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100亿个明天：科幻技术如何成真并塑造人类的未来 第16章 隐形技术
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《星际迷航》让“隐形设备”这个词深入人心，但我在更早以前就知道这个概念了，除了因为2 000年以来魔术表演中常见的隐形桥段，主要归功于威尔斯。
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我小时候认为，《时间机器》中的政治影射非常无聊，《登月第一人》情节有趣，《世界大战》引人入胜。但是，我对短篇小说《隐形人》更情有独钟，这篇作品为威尔斯的系列作品增添了些许恐怖元素。我小时候就觉得隐形技术非常有趣，很多青少年电影或具有青少年式幽默的成人电影也持这样的观点。就像电影里的主角那样，隐形的时候可以淘气任性，出其不意地吓唬别人，或者偷窥本不该看的事情。但对于威尔斯作品中的主角来说，隐形却像噩梦一样，你除了知道他叫格里芬之外，对他的其他特质一无所知。
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格里芬光顾一家乡村酒吧，从头到脚都被衣服包裹得严严实实，本该露出皮肤的地方用绷带缠住，戴着潜水镜和一个夸张的假鼻子。格里芬是伦敦大学学院的科学家，学过物理学，懂得光学原理，曾是一名医学院学生。他制造了一种能让人永久隐形的药剂，可能是因为他本性邪恶，也可能是在药物的影响下，格里芬后来日渐疯狂。他杀死了一位不幸的老人，在街坊邻里造成了巨大的恐慌，最后被杀死。一个名为漫威的流浪汉偶尔会协助格里芬，这个名字现在看来颇有讽刺意味。格里芬因为自己的“超能力”而饱受折磨，漫威漫画的英雄们往往也为自己的超能力感到痛苦。
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当格里芬有机会解释隐形的原理时，他指出，我们能够看到物体是因为物体可以反射并吸收光。当太阳的白光照到红色的消防栓上时，红颜料吸收光，并释放出红色的光子，所以我们看到的消防栓是红色的。（这个过程经常被描述为反射，但实际上，光被吸收了，并不会像打在墙上的网球那样弹回来。）格里芬解释说（虽然这并不正确），人类的所有细胞几乎都是半透明的。“事实上，除了血红素和头发里的黑色素外，组成人体的物质都是透明、无色的。”格里芬的化学药剂可以让红细胞也变得透明，同时他利用“以太振动”（威尔斯对当时刚刚发现的X射线异常着迷，他笔下的格里芬强调：“不，并不是 ‘伦琴振动’”）改变了身体的折射率，使之与空气一致，所以他的身体不仅是透明的，而且肉眼不可见。
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虽然小说中的隐形机制毫无道理，但是通过改变物质的折射率使之隐形确实是正确的。在水里的透明玻璃珠是可见的，因为玻璃和水的折射率不同；有一种折射率和水非常相近的塑料，由这种塑料制成的珠子掉进水里就好像消失了一样。
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许多科幻作品——特别是科幻电影——都忽略了一个问题，威尔斯也没有解释过，就是格里芬是如何看见其他东西的。一个完全隐形的人（《哈利·波特》或《星际迷航》中的隐形设备可以有效改变设备周围的光路，从而达到隐形的效果），其周围的光也不会到达隐形者的视网膜。我们之所以能看见事物，是因为我们的视网膜可以吸收光，大脑将这种信号理解为视野。如果是这样，对于隐形人来说，若要看到事物，说明光到达视网膜被吸收了，其他人应该能看见隐形者的视网膜飘浮在空气中。所以，完全隐形的人应该是看不见其他东西的，《星际迷航》中的隐形战鸟也是看不见周围的东西的。
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威尔斯虽然在《隐形人》中加入了科学元素，但这部作品对隐形原理的讲述只是神话故事和妄想的延伸，就像副书名所示——“一段怪诞的浪漫故事”。在古希腊神话中，裘格斯偶然得到一枚能够帮他隐形的魔戒，这使他最后当上了王。托尔金笔下的“魔戒”是裘格斯魔戒的暗黑版本。裘格斯的戒指并不是只要戴着它就可以隐形，而是要把装饰图案转到手指内侧才行。在科幻故事中，隐形几乎总能让人癫狂或诱使人犯罪。隐形人不会做出善良的举动，甚至不会躲避自己的敌人。久而久之，隐形人习惯了偷窥、恶作剧、性犯罪，甚至谋杀。
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在早期的科幻作品中，隐形通常由佩戴的物品产生，比如戒指、帽子，到后来《哈利·波特》用的是隐形斗篷。斗篷让人产生一种感觉，好像斗篷的特殊材质能让被包裹的人从大众视野里消失。隐形戒指的原理更像魔法。中世纪有很多关于隐形的故事，隐形机制非常玄妙，通常由具有仪式性、内含奇怪原料的魔法药水实现。如果故事的主角足够幸运，魔法药水的原料就会很简单，比如一把豆子。但更常见的情况是，魔法药水的原料十分古怪，比如死人的头颅和煮熟的猫骨头。
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科普作家菲利普·鲍尔认为，魔法书里描绘的那种冗长的隐形配方，通常包括基本上无法获得的物品，以及月球和地球准确的相对位置，这种配方的设计初衷就是不想让人制作出隐形药水。鲍尔称，这和共济会充满神秘色彩的仪式并无差别，复杂的仪式过程常常让人望而却步。如果能确保书中的药水制作过程复杂到根本不可能实现的程度，在买书的人做不出来药水而要求退还书款的时候，卖书的人便有了合适的托词。比如，仪式没有在午夜零点准时举行，使用的猫的品种不对，等等。
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在自然界中，隐形是常见的保护措施，而不是恶作剧的手段。显然，捕食者需要悄悄地靠近猎物，同时利用周围的环境隐藏自己。比如，老虎匍匐在长茎的草丛中，活板门蛛藏在土壤表层、植物叶子或蜘蛛丝下面。和隐藏的捕食者相似的例子也普遍存在于科幻作品中，外星人常常以捕食者的心态审视人类，比如奇幻恐怖系列电影《铁血战士》（Predator）中的外星人。对很多人来说，看不见的恐惧比看得见的恐惧更加可怕。但是在自然界中，和捕食者相比，猎物更善于隐藏自己，让自己和周围环境融合在一起。
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也许自然界中最耳熟能详的有关保护色的例子就是变色龙了，但其实这种怪模怪样的蜥蜴并不善于伪装。有些（并不是全部）种类的变色龙的皮肤上有一种特殊的色素细胞，内含若干层色素。这些色素要么在皮肤表面均匀分布，要么聚集在一起，以此改变“皮肤像素”的颜色。变色龙对皮肤色素的调控能力有限，而且色素的主要功能不是隐形，而是适应温度（在冷的时候，皮肤颜色变深；在热的时候，皮肤颜色变浅）。皮肤颜色也是变色龙和其他同伴交流的一种信号。
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大多数动物都会用比变色龙简单的方法隐藏自己。如果猎物身上的花纹可以帮助其融入周围的环境，这个猎物就更容易存活下来。在进化的压力下，有这些花纹的猎物更容易生存、繁衍。关于这个理论的一个绝佳例子是椒花蛾花纹的进化。一开始，普通椒花蛾翅膀上的花纹和苔藓覆盖的树皮样子十分相似，当椒花蛾趴在树上一动也不动的时候，它几乎很难被捕猎者发现。（相似的伪装在其他环境中几乎没什么用，这样的椒花蛾趴在红砖头或者绿树叶上反而会变得异常醒目。）
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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