隱身的沖動
具有異常光學性質的材料建造的殼能使電磁波轉彎。這樣，其中的太空船就隱形了。《環球科學》供圖
隱身自古以來就是人類的夢想之一。資料圖片
1897年，作家赫伯特·喬治·威爾斯(H.G.Wells)曾在小說《隱身人》中，描述了一種隱身的辦法：讓自己身體的折射率變得與空氣相同。
2006年春，英國倫敦大學帝國學院的約翰·彭德里和美國杜克大學的戴維·舒里希、戴維·史密斯等人提出了“隱身斗篷”的構想，各國理論物理學家連同“哈利·波特迷”都為之雀躍。
一般來說，材料的折射率就是真空光速與這種材料中光速的比值，如果照射到等離激子結構上的輻射光頻率接近該結構的共振頻率，那么它的折射率就會與空氣的折射率相等；換句話說，它既不能偏折光線，也無法反射光線。不過這種結構還是會吸收光線，人們會看到一團暗淡的陰影。如果將它層層包裹在某種光增益材料(即能夠增加光的強度的材料)之中，就能補償吸收造成的損耗。這樣一來，至少對于特定頻率范圍內的輻射光來說，這種結構就完全隱形了。
同年10月，科學家們就展示了這種斗篷的雛形。杜克大學展示的這件隱身斗篷，由包裹在玻璃纖維內的金屬和線纜組成，可使光線以古怪的方式傳播。研究小組設計了一種“超材料”(metamaterial)同心環部件，讓微波輻射沿最內圈彎曲，就像水繞開石塊繼續流動一樣。與通常情況相比，這種新型圓環吸收、反射的微波更少。
該雛形的缺陷在于，杜克大學研究組實現的“隱形斗篷”，只有一粒豌豆那么高，納米厚度“超鏡面”的隱形現象發生在鏡面厚度一半的距離內。也就是說，哪怕是鼠標大小的隱形罩也還只是一種設想。史密斯估計：真正演示微波三維隱形還需要一兩年的時間。
中國科學院理論物理研究所研究員張元仲卻不那么樂觀，在他看來，人類不可能真正實現隱身。他表示，物體被看見是由于物體發射或反射光線進入眼睛，刺激視感神經的結果，因此即使物體披有所謂的隱身衣，仍然阻擋不了周圍光線的反射，這樣造成的結果就是，我們會看見一團黑影的輪廓，只是看不清細節。“事實上，我們更常聽說的是隱形飛機。但是隱形飛機只是相對于雷達來說的，而不是要避開人的眼睛。”
這個房子，零能耗
位于阿姆斯特丹的荷蘭銀行世界總部，安裝了數字式微氣候調節器和照明裝置，它能根據光線和房間占用的變化情況，進行自動調節。
澳大利亞墨爾本的一公司大樓，采用了陶瓷燃料電池，不僅能為大樓提供電力，而且還為大樓中的熱水系統提供熱量。因此，這棟大樓比常規辦公樓節能70%.如今，“零能耗”概念也呼之欲出。
在家中，最能實現節能的就是廚房設施。目前，烹調用具正朝著節能安全的方向不斷改進。
對流烤箱，又稱旋風烤箱，已經成了“廚具之王”。有數據顯示，對流烤箱比普通烤箱節能20%左右。如果在廚房經常使用的洗碗機上，加裝一個輔助加熱器，讓水加熱到洗碗所要求的溫度，這樣家庭用水的溫度就不必設置得過高，同時用水量大約只有人工洗碗的50%.更先進的是，目前歐洲房屋制造商建造了零能耗住宅。
這些智能住宅隔熱性能良好，安裝了太陽能集熱器和太陽能電池，不需要商業性能源，總成本與按照現行建筑標準建造的新建筑相當。當然，我們必須周密地協調現有建筑的各種改造措施，避免出現這樣的情況：僅僅改造單一的結構(比如壁爐)，而不考慮改造滲漏的管道和單層玻璃窗，這些東西就會浪費新壁爐產生的很多熱量。
不過，要想完整地實現節能的好處，就必須制定強有力的能源政策。在需要政策起關鍵作用的眾多理由當中，主要有這幾方面：制造商和公眾缺乏節能方面的知識、預算方法沒有適當考慮長期投資所帶來的持續不斷的收益、市場方面的不完全(例如碳排放的外部成本和能源使用的其他成本)等問題。
家里有個氣象站
百變的天氣“折磨”著我們，而一旦錯過了天氣預報就更糟糕了。建造一個個人氣象站，來解決這個問題如何？
目前，美國的戴維斯儀器儀表公司推出了個人氣象站。
即便是被放在擁擠繁華的街道上，這個小小的氣象站也能通過無線電波，不斷地為我們發送最新的氣象報告。
個人氣象站主要包括傳感器集成件和顯示控制臺兩部分。傳感器集成件由風速計、溫度計、濕度計組成，可以隨時收集天氣情報。然后通過顯示控制臺接受傳感器發射過來的情報，將它們顯示出來。至于雨量收集器，則能將雨點匯集于一個翻斗內。這個精巧的小玩意兒看起來有點像一塊蹺蹺板，兩端各有一個勺子。首先，雨水會匯集在抬起的勺子中，當降雨量達到0.25毫米時，這個裝滿雨水的勺子就會向下傾斜，把雨水倒到地面上，并將另一個勺子抬起。后者開始繼續接雨。每當勺子上下交換時，懸掛于杠桿中部的磁鐵就會左右搖擺，觸動開關，記錄的降雨量就會增加0.25毫米。在傳感器集成件上，有一塊小型太陽能電池，就算在漆黑的夜晚，傳感器集成件也能為我們服務。
國外研究人員估計個人氣象站的典型客戶應該是一位儀器發燒友。不過，國內的儀器發燒友可別高興得太早。國家氣象局王堯凈告訴我們，目前國內還鮮有個人氣象站的研究展開。“即使有，由于我們國家的政策是不允許個人發布氣象情況的，在不能有這種需求的情況下，個人氣象站自然不太會受到科研界的關注了。”
新知專題采寫/本報記者 李健亞
本專題 感謝 王志強(國家氣象局高級工程師)
張元仲(中國科學院理論物理研究所研究員)
唐智勇(中國科學院國家納米科學中心研究員)
《環球科學》雜志(《科學美國人》中文版)提供支持
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