游戏中的科学探秘 五花八门的隐身法玩家最爱

2019-11-29 投稿人 : www.abipar.com 围观 : 1599 次

科幻游戏有各种各样有前途的未来技术,从星际旅行到虚拟现实,但说到道具、隐形斗篷,恐怕很多人更想要这些。 让我们总结一下隐形技术从理论到实践的各种问题,看看在现实中是否有可能达到类似的效果。

裸体透明人的悲剧

不同作品中的隐形方法效果相同。它的目的是让自己从别人的视野中消失,完全看不见这个形象,但本体仍然存在。至于进一步的细节,例如是否可以通过其他方式探测到,这取决于工程的需要。

如果我们更深入它的原理,不像非科学的作品,它可以拉出各种魔法道具或自然能力,并且可以在现有的物理定律下被证明是合理的,实际上只有少数看似可行的方法,它们是大多数作品中最常用的方法,也是目前科学家探索隐形技术实际应用可能性的几个关键方向。

一般来说,这个话题必须追溯到它的起源,从英国作家赫伯特乔治威尔斯开始。 作为另一位与凡尔纳享有同样声誉的大师,也是科幻小说的创始人,如《时间旅行》、《外星人入侵》、《反乌托邦》等后来科幻小说的重要思想都是由他首先提出和描述的,而他于1897年完成的《隐形人》,顾名思义,是同类题材的最早代表 一位科学家开发了一种药物,可以使人体从皮肤和肌肉到内部器官和骨骼透明。喝了之后,只要他有不穿衣服的意识,他就会变得隐形。

表面上,这种想法是最容易被公众想到和理解的,但实际上这种隐形方法已经在肉体上被预先判了死刑。即使有这样一种药物能够成功地使人体结构透明,实验结果也不会像小说中描述的那样。原因在于光的折射定律。即使相同的透明物质(例如空气体和水)由于密度不同而具有不同的折射率。当光穿过它们时,它不会直线前进,而是会经历多次折射(或全反射)。可以想象,人体内从皮肤到骨骼的许多介质都有类似的情况。 此外,我们已经知道每天的阳光不是单一的频率,而是不同光谱的叠加,所以这位敢于裸奔的科学家不会变成透明的人,而是一颗巨大的宝石,将七彩的光洒满全身.

由于折射现象的存在,人们基本上宣布,大多数人希望通过“透明”来执行死刑。除非技术发展到人体结构本身可以改变的那一天,否则那些坚持这一观点的作品是模糊的,并且避免解释上述BUG。从《隐形人》开始,在物理理论有新的突破之前,人们很长一段时间都想不出其他可能的解决方案。

裸体透明人的悲剧

(威尔斯不仅提供了透明人的概念,还带来了经典的造型、带绷带的标准连衣裙和太阳镜来隐藏身份 )

广义相对论提供了最基本的“不可见性”概念,即让一个物体对其他人不可见,而人类可以看到一个物体,因为这个物体产生的光学现象被人类视觉系统接收。换句话说,只要这个物体不反射、折射或散射可见光,它自然是正常人眼中不存在的东西。

这个结论很明显,但极难做到。除了透明度,似乎别无选择。幸运的是,爱因斯坦的广义相对论描述了另一个对我们来说听起来难以置信的现象:光在强大的力场下弯曲,或者更准确地说,力场扭曲了它自身周围的空。光线仅在穿过这个空时沿着扭曲的轨道移动。从观察者的角度来看,它就像光偏转一样,不再是绝对的线性传播

虽然这种说法与常识背道而驰,在日常生活中很难见到,但人们至少可以通过观察宇宙物体来证实类似现象的存在。质量较大的恒星由于自身重力确实会在它们的范围内弯曲穿过光线,如果一天的质量进一步增加(例如,超过太阳质量的3倍),它们最终可能会因为晚年的坍塌而形成一个众所周知的黑洞。即使是光也无法逃离它的引力范围,也无法观察它的内部。

这个结论的证明无疑给了造物主重要的启示。光在力场作用下弯曲。这不意味着光在绕过指定的物体后,理论上可以转弯并继续沿着原来的方向移动吗?那么这个范围内的物体自然不能反射任何光。其他人只能在他们的眼睛里看到它背后的风景,这和透明度有同样的效果。也就是真正的隐形方法。虽然这只是一种理论上的可能性,但它至少看起来是一种新的想法,不会违反已知的物理定律,并且可以帮助你保持现有的东西,而不会变得暴力

因此,自20世纪80年代以来,许多科幻作品都围绕这个角度构建了可行的隐形技术,包括熟悉的《星际争霸》,其中“力场”的描述被用来描述神族和人族的隐形武器,电影中的经典代表《铁血战士》也是类似的技术。至于这个力场需要多少能量来实现覆盖全身的可见光的完全和完美扭转,以及如何避免对周围其他物体产生不必要的影响等细节,显然太单薄了,无法思考和理解它的精神。

广义相对论提供的可能性

(虽然不一定科学,但星际空间的不可见性和反不可见性无疑给我们留下了重要的印象 )

材料科学的进步促进发展

事实上,在较高力场中弯曲光线的隐形方法还有一个常识性的问题:物体是否隐形并不重要,但是如果它是一个成年人,因为他周围的所有光线都被扭曲掉了,那么这个人自己除了失明之外就什么都看不见。 一些工作为此增加了更多细节,例如选择性地仅使可见光谱失真,使用仪器再现其他波长(红外和紫外)的图像,或者直接读取力场中失真光的数据并执行逆计算处理,并且还将它们转换成可接受的光信号。 但是说起来,它仍然是空到空,更不用说任何实用价值了

进入上世纪 90年代后,材料科学的飞速发展让人们重新拾回了这一梦想,通过材料本身的特性,让光线通过它们后发生指定效果,是新一代隐形技术的重要思路。譬如说,光 纤就是利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理,让光线可以沿着任意弯曲的纤维从一头传递到另一头,假设一件衣服是由无数精密光纤编织而成,那么它就 可以让每一点入射的光线都通过它射往指定位置这当然只是一个理论上的假设,实际存在诸多阻碍,但已经有部分材料确实可以实现这类效果,包括中国在内的 诸多国家在近几年内都有类似实验,用特制材料让光纤通过它们时发生“沿表面滑过”一样的特别效应,成功让内侧的物体在视线中消失。

而另外一种思路则是转换思路的伪装法,并不需要彻底消失,只要能始终让表面图案保持和背景的彻底一体化,同样可以无法被人们辨认出来,虽然这不算真正意义的隐身,但实际效果是差不多的。

这 一想法或许是从变色龙得来的灵感,尽管这种动物现实中并不像传说中的那样夸大其词,能完全和环境融为一体。不过这种用基本的色素细胞组合,在皮肤上模拟出 各种图案确实值得借鉴,我们并不需要注射药物把自己改造成变身英雄,现有的纳米材料就能做到同类效果,通过感受背景颜色来对应组合变色,不过要想做到在任 何环境下都能随着穿戴者动作瞬间切换成完美的保护色,就需要更夸张,更精确的计算,这依然是今后的课题。

这两种方案哪者更容易实用化,目前尚且还无法断言,更有可能的是随着材料学发展同步而行,同时采用,游戏中从 《孤岛危机》 到 《潜龙谍影》 、从 《幽灵行动》 到 《辐射》 等对于这类装备,也都是结合两者长处来描述,反正都是用高科技材料一笔带过就是了……

材料学进步推动发展

(孤岛危机中的隐身衣会在地上留下影子,所以还是模拟周边环境的原理居多。)

现实中对隐身技术的探讨,同样也不局限于最尖端的科技领域,日本一些研究者就提出了貌似更加朴实的方案,完全通过基础的屏幕和摄像头构建而成,比如在一个物 体前放置一台无边缘显示屏,通过后侧的摄像头同步播放后侧的背景图像,这样从前面看起来就成了隐形效果而进阶版本就是可称为“隐身球”的中空球体,通 过摄像头和屏幕保证360度全方位无死角显示对应画面,而如果能继续把这种播放机关小型化,穿戴化,自然也能成为另一种意义上的“隐身衣”……

可想而知,随着技术的进步,隐身技术必然会有着更为成熟的建议提出,不排除在有生之年,我们确实能够看到实用化的隐身衣,然而我们也不难想象,这一道具脱离 游戏,登陆现实会为整个社会带来怎样的混乱,甚至应该说第一时间除了坏事也想不到它有更有价值的用途……不管率先实现这一技术的是来自科学家的实验室,大 型公司的研发组或是军队部门,最后肯定都难免成为国家等级的机密事项,不会让人们随心所欲使用。退一步来说即便隐身衣能够被有限制的投入市场,也必然会水 涨船高,同样诞生出反隐身衣类的道具,失去原本的意义。

《隐形人》 小说里,无法被理解的科学家选择了将隐身技术用在了犯罪之路,从那之后的 各种作品都多少无法摆脱这一主题,这一技术注定无法被妥善利用,也难免成为少数人的特权。“看不见”从来就是恐怖的最基础要素之一,人们内心的欲望渴望隐 藏自己窥探他人,但绝不希望有人对自己如法炮制,或许因为这一点,隐身技术难免成为屠龙之技,甚至比起克隆人,人工智能或是虚拟现实等争议性的技术都更存在阻碍。