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美数学家找到创造电磁虫洞理论依据
添加时间:2007/10/16  作者:任秋凌  来源:新浪网  点击:3903  
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  据国外媒体报道,去年10月一些物理学家宣布发明了“隐身衣”,在这一发明背后有一个数学法则启到了重要作用。现在发现这一数学法则的数学家们现在又证明,同样的技术还能用来产生“电磁虫洞”。

  这项研究结果发表在10月12日出版的《物理评论快报》上,罗彻斯特大学的数学教授埃伦·格林里夫和他的合作者在该研究中提出了隐身衣话题的一个变种。他们的研究结果开启了在空间的两点间建设一种无形建筑的可能性。格林里夫说:“我们想象将哈里·波特的隐形衣包裹到一根管子上,如果这种材料是根据我们的规格设计,你就能从一端穿越这个物体,你在管道中前行时,看到它从眼前消失,然后从另一头又会看到它出现在眼前。”

  现在的技术只能创造出在微波辐射下看不见的物体,但是这个数学理论允许所有频率的电磁波出现虫洞效果。通过一番构思,格林里夫和他的合作者计划了几种可能的应用。在内窥镜外科手术过程中,在核磁共振成像图像的指导下进行手术的医生存在疑问,因为核磁共振成像扫描仪产生的强烈磁场影响了外科医生的工具,这些工具能扰乱核磁共振成像的图像。格林里夫表示,然而让这些工具通过电磁虫洞能有效隐藏它们,避免磁场的影响,在工作过程中,只允许工具的尖端可以被肉眼“看到”。

  为了创造隐形技术,格林里夫和他的合作者利用基础数学设计了一个指引电磁波向有益方面发展的设备。不久研究人员就能利用这些设计图,创造出一层层经过特殊设计、具有弯曲光线性能的合成材料——超材料。去年,杜克大学普拉达学院电子和计算机工程学系教授大卫·史密斯和他的合作者设计出一个像磁盘的隐形装置,它允许微波在它周围通过。现在格林里夫和他的合作者采用了更精细的几何学,详细说明一个虫洞的超材料需要什么性质才能产生“无形管道”的效果。他们还作了进一步计算,猜想如果虫洞的内部用多种假设的超材料覆盖,将会产生什么光学效果。

  假设你的视力受到运行虫洞理论的一些频率的限制,从一端看去,你会发现另一端的外部景象发生了扭曲,或者你会看到像埃舍尔一样的混乱局面。格林里夫和他的合作者推测,一个人利用电磁虫洞听起来就像一些科学幻想。如果超材料组成的管子能弯曲所有波长的可见光,人们将能利用它们制作一个3D电视显示器。设想从一个盒子竖立起来的数千根细虫洞就像插在花瓶中的一把长草。虫洞本身是看不到的,但是它们能将光线从一端传输到另一端。这就像有数千个像素简单的在空气中漂浮。

  但是格林里夫承认,这一想法离成功还非常遥远。即使数学目前表示它是可能的,但是还需要工程师在工作中采用这些结果,创造出工作模型。格林里夫的合作者是芬兰赫尔辛基工业大学的数学教授马蒂·拉塞尔、伦敦大学学院的数学教授亚卢斯韦·库尔雷和华盛顿大学的渥克家族基金教授甘瑟尔·尤曼。

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