未来人类将能直接飞行

2007年08月23日10:08  来源:北京科技报

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未来人类将能直接飞行
  物理学家们认为,空中悬浮在理论上是可能的,但仅限于真空中的小型物体。但英国科学家们称,他们通过操纵开斯米力,可以令物体自动悬浮在空中。利用这种技术,将来人类也许可以离开飞行工具而直接飞向空中。

  设想:用隐身材料造悬浮装置

  早在2006年5月,英国圣安德鲁斯大学的乌尔夫·莱昂哈特和英国帝国理工学院理论物理学家约翰·彭德利爵士就分别提出,可以利用一种特殊结构的“超材料”制造隐形斗篷。物理学家们认为,除了利用这种“超材料”制造隐形装置外,还可以用它制造悬浮微小物体的装置。

  这种“超材料”是金属和像陶瓷、特氟纶以及光纤合成材料一样的线路板材料的混和物。其中的金属单位比光波粒子还要小,因此这种物质可以被用来精确控制电磁光波的行走路线。这种物质能够改变空间,令光线改变方向等。

  当时,莱昂哈特和他的同事托马斯·菲尔宾意识到,这种材料的特性也可以用来开发悬浮微小物体的装置。他们利用“开斯米效应”检验这一理论。所谓的“开斯米效应”是指:当两个盘子距离很近的时候,它们之间的真空带充满了电磁量子波动;当两个盘子距离足够近时,它们之间的量子波动几乎停止。但在盘子的外部,波动是不受拘束的。这就致使盘子内外产生压力差,迫使两个盘子粘在一起,这种现象就被称为“开斯米效应”。

  莱昂哈特和菲尔宾计划在两个盘子间插入这种“超材料”,从而中断电磁场的量子波动。此外,由于“超材料”具有负折射特性,这就引起电磁光波以相反的方式进入其中,从而令开斯米力向反方向作用,强迫上面的盘子悬浮起来。实验:金球和镜子成功悬浮

  其实,科学家们很久以前就曾做过悬浮物体的实验,最著名的就是利用磁场令一只青蛙悬浮起来。但那种技术需要使用巨大磁铁的排斥力,要消耗大量能量。新的悬浮理论只要利用少量量子波动产生的能量即可,但第一步是需要控制开斯米力的大小。

  根据莱昂哈特和菲尔宾的计算,在两个平面之间放置一个负折射率的“完美”透镜,就能让两个平面互相产生排斥。这种透镜可以用“超材料”制造,令光线改变方向。这样就可以改变两个平面的电磁场,从而创造出一种排斥力,足以令一个厚500纳米(1米等于10亿纳米)的镜子悬浮起来。

  此外,美国加州大学河滨分校的乌马尔和他的同事们通过增加一个盘子的折射率,已经可以成功地控制开斯米力大小,令一个直径42.7微米(1米等于100万微米)的镀金塑料球悬空。

  哈佛大学研究开斯米效应的专家费德里科·卡帕索说:“使用‘超材料’,反用开斯米效应是一个非常聪明的想法。可是因为‘超材料’非常难于改造,近期用它制造悬浮物体的装置不太可能”。展望:未来人类能自动悬浮

  莱昂哈特强调说,这种装置只能用于微小物体的悬浮。但他同时表示,原则上说,未来有一天人类也能悬浮起来,只不过这一天也许还有很长的路要走。

  他补充说:“实际上,以现有技术,令微型物体悬浮也只是存在可能性,因为这种量子力太小,并且作用范围也十分有限。目前,人体悬浮依然只能存在于动画片、童话或者科幻小说中”。

(责编:张文君)
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