2009年，高锟到金属玻璃隐身衣初探

⊙作者：曾富

　　摘要：弦膜圈说纯数学回采隐身衣应用数学，是它能把从高锟的光纤通讯到郭光灿的光纤隐形传输的实际应用成果，结合国内外隐身衣研究的启示，解答其设计制造原理的疑难。
　　关键词：布丰问题 光纤通讯 隐身衣

　　弦膜圈说纯数学，实际也属于应用数学。弦膜圈说纯数学回采隐身衣研究，就更应属于应用数学了。国际公认的应用数学大师林家翘教授说：自然界的事物基本上都很简单，所有的基础原理及主要问题都可以用数学方式表达，这是应用数学家的一个信仰。也是弦膜圈说纯数学的信仰。弦膜圈说纯数学回采隐身衣应用数学，是它能把从高锟的光纤通讯到郭光灿的光纤隐形传输的实际应用成果，结合国内外隐身衣研究的启示，解答其设计制造原理的疑难。
　　应用数学是不同于纯数学的一门独立的基础学科。林家翘教授说，应用数学的核心是用数学方法解决实体科学问题，纯数学核心是逻辑构架。应用数学也不简单等同于实用数学，实用数学的主要目的是满足社会上的需要。如计算导 弹的发射以及登月等，这是一种服务的性质，注重的是数学的方法；应用数学则注重的是主动提出研究对象中的科学问题，通过问题的解决加深对研究对象的认识，或创造出新的知识，它所注重的是用数学来解决科学问题。应用数学的薄弱会对整个科学的发展非常不利。例如，生命科学本身的研究方法是归纳大量实验数据以得出结论，而应用数学从另外一个路径入手，建立数学模型，并在实验的基础上简化相应的数学问题并求解，再把这个结果和生物学实验的结论进行比照。数学证明是绝对的，但结论在科学上的影响是有局限的，而科学证明则依赖于观察、实验数据和理解力，难以达到数学定理所具有的绝对程度。这是应用数学的意义所在。将数学的严密和精确引入经验学科，反之，将这些学科中的实验问题归结或表示为能用运算手段处理的数学问题，就能促进经验科学的发展。

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• 诺贝尔物理学奖得主、光纤之父高锟离世 享年84岁
  

一：从布丰投针问题到高锟光纤通讯原理
　　弦膜圈说纯数学回采隐身衣，首先使我们想到布丰问题。在盖莫夫的《从一到无穷大》一书第八章“无序定律”的“计算概率”一节中，介绍的布丰问题，也称著名的星条旗与火柴题目。18世纪法国数学家布丰，首先注意到一件有趣的投针问题。这一方法的步骤是：1） 取一张白纸，在上面画上许多条间距为d的平行线。2） 取一根长度为l（l<d）的针，随机地向画有平行直线的纸上掷n次，观察针与直线相交的次数，记为m。3）计算针与直线相交的概率。布丰本人证明了，这个概率是：p=2l/（πd）；π为圆周率。利用这个公式，可以用概率的方法得到圆周率的近似值。
　　布丰投针实验，是第一个用几何形式表达概率问题的例子，他首次使用随机实验处理确定性数学问题，为概率论的发展起到一定的推动作用。像投针实验一样，用通过概率实验所求的概率来估计我们感兴趣的一个量，这样的方法称为蒙特卡罗方法。蒙特卡罗方法是在第二次世界大战期间随着计算机的诞生而兴起和发展起来的。这种方法在应用物理、原子能、固体物理、化学、生态学、社会学以及经济行为等领域中，得到广泛利用。
　　盖莫夫把布丰投针问题转换为星条旗与火柴题目更好理解。这里，“针”对应的火柴类似“弦”，画有平行直线的“纸”对应的美国国旗类似“膜”， 平行直线对应旗子上的红蓝条相间，联系光纤及通讯，类似“弦”也类似管道式的“圈”。而对火柴的要求是，只要短于平行线间的距离就可以。现在取一盒火柴，把星条旗铺在桌子上，扔出一根火柴，让它落在旗子上。它可能完全落在一条带子里，也可能压在两条上。这两种情况发生的概率各为多大呢？火柴落在旗子上，难道不是有无限多种样式吗？怎么能弄清这各种可能的情况呢？但这正是通向2009高锟获得诺贝尔物理奖的道路，因为它涉及光纤基础理论的一部分。
　　光纤传光原理，是人们很早就观察到的光在透明柱体中通过多次全反射，向前传播的现象。英国皇家学会约翰·丁达尔首次科学阐述这一现象，他当时用一只盛满水的器皿，向英国皇家学会演示了一个著名的实验，让水从器皿的侧孔中流出，这时投射在水中的光也随着水流传导出来。1880年，威廉·惠勒提出“管道照明”的设想，并获得美国专利，这是最早的“遥控照明”装置，其基本原理是：用内壁涂有反射层的管子把中心光源的光，象自来水一样引至若干个需要照明的地点，这实际上是光纤用于照明的雏形。在这个系统中，所传输的介质是光，而用以传输光的“管道”就是光纤。而瑞典皇家科学院，把2009年诺贝尔物理学奖授予华裔科学家高锟。是因为他在有关光在纤维中的传输通信方面做出了突破性成就。
　　高锟早在1966年前读研究生的时候，就对布丰投针的纯数学问题有研究。如把星条旗上红蓝条相间的平行线，比作“管道照明”，假设光为全反射式锯齿型传输方式，这种锯齿型中的短折线，不是多少类似火柴，落在星条旗旗子上有无限多种的样式吗？解决这个技术关键的主要矛盾是什么？在英国标准电信研究所的高锟终于想到，布丰投针问题揭示的是，提高光纤的传光能力，减少或消除光导纤维中的有害杂质，如过渡金属离子而大大降低光纤传输损耗，比其他更重要。
　　从理论上说，实际玻璃也是一种物质形态，就像气态、液态或者固态一样。而所有液体都能变成玻璃，只是难易程度不同罢了。而在4000年前生活在美索不达米亚的人类，就开始使用玻璃，但我们至今仍不了解液体如何变成玻璃的过程。从毕达哥拉斯学派以来，几乎所有的希腊学者都致力于光的探索；几何光学的第1条基本定理，反射定律，就出现在欧几里得的第一批系统性著作的《光学》和《镜面反射》。有人说，这是最有趣的动力学过程之一。其实，这也弦膜圈说纯数学最有趣的应用之一。因为光纤传输光线的原理，是根据光折射道理，即当光线从光密介质，射入光疏介质的角度变化到一定程度时，光就不能再射入另一个介质中，这称之为光的全反射现象。光纤的纤芯和它外面的包层，是两种密度不同的物质，而且纤芯的密度应该大于包层。这样，只要一个光线射入的角度合适，那么这束光线就会在光纤内部不停地进行全反射而传向另一端。
　　实际应用中的光纤，只要不是过分弯曲，进入光纤的光都会在光纤内来回反射，曲折向前传播，但也会有部分光渗入到包层并在其内传播。光在光纤中传播时也会激发出一定的电磁波模式，这种模式同光纤的粗细有关。芯径太细难以形成确定的传输模式，芯径太粗则使传输模式增多，使色散严重，固而光纤的纤芯不能太粗也不能太细，一般为传输波长的几倍至几十倍。按照光纤中容许传输的电磁波模式的不同，可以把光纤分为单模光纤和多模光纤。单模光纤指只能传输一种电磁波模式，多模光纤指可以传输多个电磁波模式。实际上单模光纤和多模光纤之分，也就是纤芯的直径之分。单模光纤细，多模光纤粗。在有线电视网络中使用的光纤全是单模光纤，其传播特性好，带宽可达10GHZ，可以在一根光纤中传输60套PAL—D电视节目。
　　现在再来分析火柴落在星条旗条带上的情况，这可由火柴中心点到最近条带的距离，以及火柴与条带走向所成的角度来决定。简单说，这有三种类型：把火柴长度与条带宽带取相同数值，如都设为2英寸。A、如果火柴中点离边界很近，角度又较大，火柴便与边界相交。如果情况相反：B、或者角度小；C、或者距离大，火柴就全部落在一条带子里。说精确些，A、如果火柴的一半长度在竖直方向的投影，大于从火柴中点到最近边界的距离，则火柴与边界相交。反之，则如B和C，不相交。用平面坐标图表示，横轴以弧度为单位表示火柴落下的角度，纵轴是火柴的半长在竖直方向上的投影长度。在三角学中，这个长度叫做给定角度的正弦。当角度为0时，正弦值也为0。因为这时火柴呈水平方向。当角度为π／2，即为直角时，火柴取直立位置，与其投影重合，正弦值就是1。对于处于两者之间的角度，其正弦的值由正弦曲线给出。
　　现在再来计算火柴与边界相交和不相交的两种概率，有了这条正弦曲线就很方便了。因为上面，如A的情况，代表这个距离和角度的点在正弦曲线之下。与此相反，如B和C，相应的点在正弦曲线之上。按照计算概率的规则，相交与不相交概率的比值等于曲线下的面积与曲线上的面积的比值。就是说两个事件的概率，可以由弦膜圈纯数学证明，是一个定值，即等于2／π。这让高锟对用玻璃纤维传送激光脉冲，以代替用金属电缆输出电脉冲的作为光波导用于通讯方法的复杂计算松了一口气。因为如果在各种理想的情况下，光纤传输的概率都为定值，那么关键的技术就在玻璃的纯度，即减少或消除光导纤维中的有害杂质上。这在当时，几乎无人相信高锟坚信的弦膜圈纯数学布丰问题的看法，以及世界上会存在无杂质的玻璃，高锟只得远赴日本、德国，甚至美国的贝尔实验室，做实验。经过他的不懈努力，终于在1981年使第一个光纤系统面世。高锟还开发了实现光纤通讯所需的辅助性子系统，他在单模纤维的构造、纤维的强度和耐久性、纤维连接器和耦合器以及扩散均衡特性等多个领域都作了大量的研究，成为传送容量接近无限的信息传输管道，彻底改变了人类的通讯模式。

　　这是中国人在弦膜圈纯数学全球化的第一个胜利。高锟1933年在上海出生。1949年随家前往香港。1954年赴英国伦敦大学攻读电机工程，并于1957年及1965年获学士和哲学博士学位。从1957年开始，高锟即从事光导纤维在通讯领域运用的研究。从1963年开始，高锟就对玻璃纤维进行理论和实用方面的研究。现在我们再来回顾光纤波导计算的复杂性。
　　1、光纤自身不能发光，但可以传光，用于“照明”。为了保证光信号在光纤中能进行远距离传输，一定要使光信号在光纤中反复进行全反射，才能保证衰减最小，色散最小，到达远端。实现全反射的两个条件为：a、一定要使光纤纤芯的折射率n1大于光纤包层的折射率n2；b、光入光纤的光线向纤芯──包层界面入射时，入射角θ应大于临界角θc，光的折射和反射定律：入射角=反射角，由折射定律公式可得出：n1sinθ1=n2sinθ2。这里θ1、θ2分为入射角和折射角。因n1>n2，则θ1>θ，当θ1=π/2，θ=θc为临界角，θ继续增大，则形成全反射，无折射。能满足全反射条件的光线，也只有某些以特定的角度射入光纤端面的部分才能在光纤中传输，因此，不同模式的光传输方向不是连续改变的。当通过同样一段光纤时，以不同角度入射后，光信号在光纤中所走的路径也不一样，沿光纤轴前进的光走的路径最短，而与轴线交角大的光所走的路径长。
　　2、由于子午光线入射光纤中并不是同一角度，故而其在光纤中的几何行程也不相同。无论是子午线在光线中的行程计算公式，还是反射次数计算公式，都是假定光纤是处于非常理想状态下：光纤非常直，光纤直径均匀，光纤内部无缺陷和光纤入射端面平直等，倘若光纤不在这一理想条件下，则入射子午线全反射的状况就会发生变化，如有的会从光纤中反射出，有的反射角会发生变化等，因此光纤的传输损耗也会增加。设发生全反射的临界角为θm，此时θ2=90°，故而当入射角θ1>θm时，则光在芯皮界面上发生全反射，而当入射角θ1<θm时，则光在芯皮表面上出现折射，有一部分光从芯材泄漏至皮层外。
　　3、据有人研究，例如塑料光纤pof之所以能传光，是因为光纤具有芯皮结构，光在pof中传输是按全反射原理进行的。光在si pof中的传输方式为全反射式锯齿型，光在gi pof中的传输方式为正弦曲线型。子午线就是光线的传播路径，始终经过光纤轴并在同一平面内。选用子午线进行参数计算，这些参数计算包括最大入射角或发射光角度、数值孔径、子午线在阶跃型光纤中的几何行程及反射次数。侧面发光pof和荧光pof也是按全反射原理进行传光的，对于单芯侧面发光pof多是由非固有损耗导致侧面发光，而对于多芯侧面发光pof则是由弯曲损耗产生侧面发光的。荧光pof经过特定波长光激发后发出特定波长的光，而且激发光不仅可从端面入射，而且可从侧面入射。
　　以上仅是光纤波导计算复杂性的简要举例。由于高锟正确地把握了布丰投针问题的应用，因此才没有被这些复杂性所蒙蔽。

二：从郭光灿光纤关联隐形传输到隐身衣
　　从光纤的波导到隐身衣的隐形传输，其原理并没有多大性质的不同。在我们研究郭光灿、高山著述的《爱因斯坦的幽灵──量子纠缠之谜》一书中，如果把郭光灿书中149页图7.4量子隐形传态原理图、151页图7.5奥地利小组实验原理图、159页图7.9保密通信原理图，和彭罗斯的《通往实在之路》书中432页图23.7显示量子纠缠的非因果性传播的“量子隐形传输”图、435页图23.10相对论与态收缩的客观性之间存在冲突图，作一番对比，可以看出量子隐形传输是有两种区别的。因为这里发送者和接收者之间实际存在有三种关系连接线：a、从EPR源分别到发送者和接收者的关系连线；b、发送者把未知量子态加进自己一方的EPR源缠结量子后，此信息隐形传输给接收者的关系连线；c、发送者测量未知量子态与自己一方的EPR源缠结量子后，用经典通信告诉接收者的关系连线。郭光灿在151页图7.5中，上述三种关系连接线都画为实线，没有无错。其次，郭光灿在149页图7.4中，上述三种关系连接线变为只有两条：（a）从EPR源分别到发送者和接收者的关系连线；（c）发送者测量未知量子态与自己一方的EPR源缠结量子后，用经典通信告诉接收者的关系连线。该图是类似把（b）发送者在未知量子态加进自己一方的EPR源缠结量子后，将此信息隐形传输给接收者的关系连线，与（c）线合一；这也没有无错。在其次，郭光灿159页图7.9中，上述三种关系连接线变为只有一条，也是可行的；而且郭光灿在北京和芜湖的实际运用中，也许正是只用一条线路，也达到了目的。再说彭罗斯，与郭光灿相比，彭罗斯更着重于量子纠缠的原理阐述。以彭罗斯的432页图23.7显示量子纠缠的非因果性传播的“量子隐形传输”图来说，EPR源也类似在等腰三角形的顶点，到发送者和接收者的距离类似相等；从EPR源分别到发送者和接收者的关系连线，彭罗斯也画了实的线路，但实际是虚的线路。原因是从EPR源被分成纠缠对的两个量子态，分别到发送者和接收者手里后，可以各自保存很多年时间，只要不与别的量子态接触，它们仍然是原样成纠缠对的两个量子态。其次，发送者和接收者的分离和各自带走，可以不用线路连接，而是可以用交通工具，如飞机、飞船、火车、轮船等。即这类似一条折叠的已经消失了的关系连线。再其次，类似b、发送者把未知量子态加进自己一方的EPR源缠结量子后，此信息隐形传输给接收者的关系连线，在发送者的操作时间发生后，是没有的。如果这条关系连线还存在，只能是在发送者的操作时间发生之前，即那条从EPR源被分成纠缠对的两个量子态，分别到发送者和接收者手里后，发送者和接收者用交通工具，如飞机、飞船、火车、轮船等，各自带走的线路连接，因此，这只能是一条过去时线路。
　　解读以上两种的区别，说白了，就是量子隐形传输存在两种关联，或两类纠缠。即其中类似包含有线关联（或纠缠）和无线关联（或纠缠）的区别。郭光灿的量子关联类似偏重前者，彭罗斯的经典关联类似偏重后者。证明是，2005年，郭光灿的实验室在北京租用网通公司的光纤，在北京—天津125公里光纤上的试用，说是量子密码技术从实验室走向了光纤网络。2007年，他们在北京商用光圈建立的城域网通信，演示的也是网络的量子保密通信。2009年，郭光灿团队在芜湖市建成的“量子政务网”，也说融合的是组网技术。这些也许都是偏重有线组网，不是无线组网。所以对读懂2010年4月12日，在国际学术期刊《自然》子刊《自然—通讯》创刊号上发表的郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室，关于经典关联和量子关联在消相干环境中演化的实验研究成果，也有启示。
　　纠缠是量子信息技术优越性的关键所在。据媒体介绍文章说，随着郭光灿团队近几年的深入研究，发现了一个更普遍的概念—关联，它反映了量子态各部分之间的相互联系。关联可分为经典关联和量子关联，而纠缠只是量子关联中特殊的一类。他们发现，没有纠缠的量子关联，也能实现许多量子信息过程，而且量子关联可以用来解决诸如相变等物理难题。即“没有纠缠的量子关联”，这是否可以解读为类似用了光纤的有线关联或有线纠缠呢？

　　由此是否可以解读，郭光灿领导的量子信息重点实验室的李传锋博士研究组，在光学系统中制备出的各种贝尔对角态，用它们作为初始态在消相干环境中进行的传输，在实验上研究关联的演化线路问题。李传锋研究组据说在世界上首次发现了一类初态，这种量子关联能在很大范围的消相干环境中不被破坏，称之为量子关联无消相干子空间。同时，他们还验证了量子关联与经典关联在消相干演化过程中的突变现象，并证实，某些特殊的初始态在演化过程中量子关联可以大于经典关联，推翻了以前文献中经典关联一定大于等于量子关联的猜想。也许这项成果，对推动隐身衣隐形的量子关联的物理学研究有用。例如李传锋研究组解决的对量子纠缠，在噪声信道中演化进行有效刻划的世界难题，这是采用一种新的表征方式，只要给定输入态的纠缠度，便可轻而易举地得到输出态的纠缠度，这对于量子网络隐身衣隐形也具有重要意义。该小组还创造性地利用特制的法布里-玻罗腔，作为量子信道，在光学体系中首次观测到量子纠缠的崩塌与复原现象，即纠缠逐渐减少后，在相同环境下继续传输又会自动增加。特别有趣的是，他们还首次观察到了量子纠缠突然死亡一段时间后，又重新复活这一奇异现象。这一成果当然在量子隐身衣等方面，也能获得重要应用。

三：悬浮金属玻璃材料及光纤隐身衣原理启示
　　玻璃自身能透过光线，所以能隐身自己；玻璃做的镜子能反射光线，所以类似把屋子的某面墙壁做成镜面，也可说在隐身这面墙壁。隐身衣的原理与此不同，但也有相似之处。如果结合高锟的光纤通讯研究、郭光灿的有线量子关联隐形传输研究，以及国内外隐身衣研究的实际应用成果，隐身衣可定义为是：光线多维近距离有线量子关联隐形传输方法。郭光灿的量子关联，传输距离一维可长达125公里，隐身衣则一般不到半公里。如果做成隐蔽人和汽车类似物品的隐身衣，光线有线量子关联局部隐形传输距离更短。这里的理论模型，是分成封闭的圆锥体、圆柱体、球体（椭球体）或立方体（长方体）式的隐身衣，和非封闭的类似斗篷或门式的隐身衣两种类型。

　　1、如果学习高锟对布丰投针问题的正确把握，转换到在隐身衣上的应用，就仍然有一个材料的问题。可喜的是，据记者秋凌报道，科学家也能将悬浮的一滴液态金属变成玻璃，这和制造隐身衣的材料有关。
　　例如，玻璃是一种令人迷惑不解的形态，物质属性更接近液体而不是固体。从玻璃是一种物质形态上说，它就像气态、液态或者固态一样。而所有液体都能变成玻璃，只是难易程度不同。而固体拥有组织非常严密的结构，原子有规则地排列并且不断重复，就像是一个个积木。随着时间流逝，这种结构仍比较稳定。相比之下，液体中的原子排列则较为混乱，以不断变化的不规则结构聚集在一起。
　　从表面上看，玻璃更像是固体，但内部原子排列却更接近液体。它们也会发生变化，只是速度比固体更为缓慢，这也就是为什么旧玻璃靠近底部的地方更厚。随着时间推移，玻璃的一些区域在引力作用下向下“渗漏”，但这一过程非常缓慢，很难被观察到。其次，虽然玻璃中的原子在一定程度上随机排列，但它们实际上要比表面看起来更为稳定。绝大多数原子可能被它们的邻居禁锢在一定位置，对于移动的原子来说，其周围的原子也不得不发生移动。因此，玻璃流动的唯一原因就是内部大量原子的共同移动。
　　美国华盛顿大学圣路易斯分校的凯尔顿、橡树岭国家实验室和田纳西州大学的江上武、爱荷华州大学的高曼以及橡树岭国家实验室的王勋利等物理学家，在悬浮室进行的早期实验显示，原子以有序结构聚集在一起可形成岛状物。这些岛状物似乎可以干扰在固体中形成的更大结构，它们的存在阻止液体变成固体，让液体保持一种较为混乱的状态。但对于岛状物如何发挥作用，或者所有玻璃中是否都存在这种现象，为了进一步了解物质从液体变成玻璃过程中，原子到底发生了什么？他们希望悬浮室实验能够提供新线索。
　　此次报道凯尔顿研究，用的是中子静电悬浮室实验，使用的液体为金属，例如钛、锆、镍、铂以及两种或更多种金属的合金。他们发现，如果能够快速冷却，这些液态金属也能变成玻璃，而不是固体。关键的问题是必须让这些液态金属，处于不与容器等其他物质接触的状态。因为使用容器，更容易让液态金属变成固态而不是玻璃。这种实验，液态金属必须在真空中漂浮，不接触其他任何东西。这也就是为什么要使用悬浮室。其次，在室温下，以固态存在的金属，必须被置于高温环境以保持液态。这需采用激光束照射液体样本，以保持加热状态，而后调整激光束能量进而调节温度，让液态金属冷却成玻璃。如果对从液体变成玻璃的结构差异进行观察，就能在不同形态下比较金属的微观结构，以确定哪些因素决定形态差异。当然这种差异是非常微妙的。
　　这其中的原理是，悬浮室使用电极，诱导金属液滴表面的电荷。电磁场将负责让液滴在一个点上保持悬浮状态。另一台机器“散变中子源”产生的中子束，目标直指悬浮液滴。这里中子担任光线的“替身”，形成一个中子显微镜，用以研究液体。中子在穿过液滴过程中，能够与液滴中的原子发生相互作用。当中子在液滴另一面出现时，它们会因液滴中的原子排列呈现出一种独特的结构。如原子在液体中移动，能够通过中子穿过的方式，了解这种移动。这样就能提供有关液体中从未被研究的东西的信息。其实，凯尔顿等科学家们提供的信息，也为寻找多种优良性能的金属玻璃隐身衣材料，拓宽了道路。

　　2、隐身衣研究在国内外非常热，那么如何设计制造有线量子相关金属玻璃光纤的隐身衣呢？由于这涉及商业秘密和安全问题，现仅以国内外公开发表的部分隐身衣研究应用，作一点这种设计制造的解读提示。
　　1）它的原理其实也简单。正如从事隐身衣研究多年的南京大学物理系祝世宁院士所说：人之所以能看到物体，是因为光射到物体上后，会被阻挡并反射到人的眼睛里。如果人们可以通过反射或散射的光看到物体，那么隐身衣如何隐身，便是一个光学问题：当光经过需要隐身的物体时，物体对光的作用必须消失，减少反射，还原光线的传播方式，将物体背后的信息传递给观众。有线量子相关金属玻璃光纤隐身衣，也是让光线碰到它能拐个弯，然后回到原来的传播方向，使在物体前方的人，看到的就是物体背后的景象。
　　2）浙江大学国际电磁科学院陈红胜博士等人，在《物理评论快报》上发表的《电磁波与隐身衣的交互机理研究》论文，类似也赞同祝世宁院士的说法。例如他们说，完美的隐身衣，既不反射电磁波，但也不会吸收，因为应该是让电磁波“转弯”，绕着物体走，这样物体就能隐身。这就像小溪里的流水，经过一块石头时，溪流会绕过石头后再合拢了继续向前，就像没有遇到过石头一样。
　　这几乎是大多数研究者的共同观点。陈红胜还类似凯尔顿在寻找隐身材料变化与隐形效果之间的关系。因为光只是电磁波中的一种，电磁波从频率上可以分为一段段，其中某一段可以被肉眼看到是光波。肉眼见不到的隐身衣，虽然在光波频率范围内能够实现隐形，但是用其他频段的电磁波还是可以探测到。陈红胜在理论上，就是研究怎样可计算出有用的参数，以及可实现多少程度上的隐形。
　　3）上海交大陈焕阳博士等的隐形技术，研究设计的不是为了做衣服，而是制作一道隐藏之门，在大门的中间设置隐形技术材料，让门看上去像是和周围的墙一样；而在门内的人则能够通过反隐形技术，观察到外面的人的一举一动。这也许在有线量子相关金属玻璃光纤隐身衣的设计中，是最基本、也是最简单的一种。陈焕阳的类似金属玻璃光纤隐身衣的这种材料，据说有各向异性负折射率，它的阻抗与隐形衣的正折射率相匹配，原理类似给手 枪装上消音器，用相同频率的声波的波峰，来填补所发出的声音的波谷，最终完全抵消空气的振动。
　　4）德国卡尔斯鲁厄理工学院科学家托尔加·埃尔金等人，开发出一种三维“隐形斗篷”，说用的是光子晶体材料，它由特别的透镜组成，可以将可见光波进行部分弯曲。他们用这件隐形斗篷，遮掩黄金表面的一个小凸起，成功使其“隐形”。可见道理也同祝世宁院士的说法。
　　5）同理，有线量子相关金属玻璃光纤设计制作非封闭的类似斗篷式的隐身衣，和陈焕阳的门式的隐身衣类同，只是复杂程度高一些。其方法启示，如已研制出的一种，可以变弯扭曲微波路径的隐身斗篷的美国杜克大学教授史密斯和伦敦皇家大学物理学家帕德瑞等称，他们这件二维隐身衣，已成功地用它“隐身”了一个铜圆柱体。这件隐身衣的主要材料，是金属和电路板材料的混合物，如陶瓷或光纤合成物等等。这种斗篷是以数千块细小的“特异材料”片制成，穿着的人或它覆盖的建筑物和工业用地都会隐身。这种人造纤维玻璃般的物料，能控制光线。这是透过一系列复杂的计算辅助，把这些特异材料片排列成可以“抓取”微波和令它们的路径变弯。这种五十点八厘米乘以十厘米大、不足二点五厘米高、仿如一块浴垫的斗篷，在罩着物件时能令微波弹离表面射向镜面；而光的偏斜能令观者看透物件后方，因而令物件隐形。其次，与有线量子相关金属玻璃光纤设计制作原理相似，它还有一点是隐身衣上装配了类似的照相机，作用是将衣服后面的场景由摄影机拍摄下来，然后将图像转换到衣服前面的放映机上，再将影像投射到由特殊材料制成的衣料上。
　　这类发明利用的是“视觉伪装”，达到让人无法辨明的目的。其办法也类似在创造一个人造的海市蜃楼。在海市蜃楼中，热量引起光线变化，隐去了天空中出现的影像后面延伸的道路。它可以隐藏一些物体，让观察者从各个方向都无法察觉它的存在。史密斯等的这种材料，吸收了特定的光线，人的肉眼是感受不到比较微弱的光线，就好像物体不存在一样。它是由回射性物质构成，具体的做法是在整个衣服上涂上了一层回射性物质。这个隐身衣既可以减少光线的反射，同时也可以减少物体的影子。不过，目前他们的这两者还都没有完全被隐藏起来。这种二维的隐身衣投下的背影，仍然能够看得见。其次还有躲在隐身衣里面的人，看不到外面的任何东西；而且隐身衣以及里面的东西不能改变形状，躲在隐身衣里面的人必须静止不动等，这都是他们需要解决的问题。
　　6）俄罗斯乌里扬诺夫斯克州立大学的加多姆斯基教授称，已经发明出一种特殊的由黄金胶体粒子制造的“特殊外衣”，可以达到能使静止的物体隐形的效果。但因为物体移动时，光的辐射频率会发生改变，所以目前还无法使移动的物体保持隐形。

　　3、从高锟等近半个世纪以来的努力，若有线量子相关金属玻璃光纤隐身衣应运而生，可假设以封闭式正方体为例，隐身的表面可分为前、后、左、右、上、下等6个面或方向，但总体是分为正面和反面。正面反射的光线，是反面能看到的图像；反面接收的正面光线类似用于“照明”，并映射正面能看到的图像。这里用到了现有成果，类似需要光纤隐形传输的梳理，和不对称的类似反面单镜头的照相摄影，弯曲传输到正面的整体“播放”。新的进展继续在吸收高锟、郭光灿、凯尔顿、史密斯等国内外科学家们的智慧，也许更能避免目前国内外隐身衣实际应用中的一些大的缺点，如可以移动；隐身衣里面的人能看到外面等。

§　参考文献
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　　[8] 薛晓舟，量子真空物理导引，科学出版社，2005年8月；
　　[9] [美]保罗·哈尔彭，伟大的超越，湖南科技出版社，刘政译，2008年4月；
　　[10] [美]L·斯莫林，物理学的困惑，湖南科技出版社，李泳译，2008年4月：
　　[11] [美]斯蒂芬·韦伯，看不见的世界，湖南科学技术出版社，胡俊伟译，2007年12月：
　　[12] 刘月生、王德奎等，“信息范型与观控相对界”研究专集，河池学院学报2008年增刊第一期，2008年5月；
　　[13] 叶眺新，中国气功思维学，延边大学出版社，1900年5月；
　　[14] [英]安德鲁·华生，量子夸克，湖南科技出版社，刘健等译，2008年4月。