这是科幻影片中的一个经典镜头:身穿红蓝紧身衣裤的无敌英雄超人正十分警惕地在天空巡游,他到达某一地后,只听到“噗噗”两声──由于具有激光束赋予的超级视力,他成功地挫败了正在钢盘混凝土墙后面进行的一项罪恶活动。
在现实中这种情况会真实存在吗?用激光束穿透一个不透明的固体物就像用小勺挖布丁那样容易吧?答案是可能的,只要不让激光束激发起待穿透物品的原子就行了,也就是说要设法阻止电子(固定物品的电)在布满能量(光能量)的“餐桌”上饱餐一顿。
由赵岩(YanZhao)领导的底特律大学的科学家小组做过类似的实验:他们第一次成功的把一个不透明的固休体诱导成透明物体,就是说固体仍是不透明的,但光束能穿透固体而不使其变形。这很有点像超人穿透墙壁本领。美国得克萨斯大学的研究人员于1989年使这种“诱导透明”理论化,之后用钠蒸气构成的不透明介质进行实验。
1991年,加利福尼亚斯坦福大学世功地使用了锶蒸气。而赵岩的实验是第一次使用固体材料(一块未经加工的红宝石,在阳光下是不透明的),实验结果表明有可能获得称为“电磁诱导透明”现象。
事实上,底特律大学的科学家用微波撞击红宝石原子引起激光的发射。与此同时,激光束对准红宝石。从某种意义上讲,产生激光的电子没有觉察到另一种光的射入,这样,另一种光能毫无干扰地穿透而不被“电子网”缠住。
穿透七宝石的光束并没有被吸收,也没有失真变形。
一件物品是否透明取决于物品和撞击它的电磁辐射之间的相互作用。例如,一只普通玻璃杯对可见光是透明的,但对紫外线照射完全不透明(这也说明我们在温室里是晒不黑的);相反,人体对太阳光是不透明的,而对X射线是透明的。美国科学家正是改变射入的光和不透明物体原子之间的相互作用,使光束穿透物体并使光束与固体原子撞击时“不受损坏”。
至此,我们不禁要问,光能穿透那些更复杂的、原子排列不像未加工红宝石那样整齐和那样规则的物体吗?答案似乎是可以的,目前正在进行的实验主要是找到一种方法,通过干扰大气以便对天空进行观测,尽管物理学家预计还需一定的时间才能得到初步的结果。将来,科学家们会具有能够穿透云层观察宇宙的“超人般的视力”。
用激光武装的科学家:
激光是由“纪律很好的”光子组成的,它是科学家喜欢使用的“武器”之一,科学家用激光探测原子和物体的状态。
穿透物体的“目光”
在科幻电影中,对于著名的英雄“超人”(上图)来说,一堵墙在他的眼中完全是透明的。这就像对放射科医生来说,人体也是透明的一样。左上图是医生用X射线进行体内检查。目前有些科学家想利用一种特殊的激光效法超人(左图),使光束能够穿透一个不透明的固体又不使固体受损。从某种意义上说,这就是使固体变得“透明”。
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