网易探索11月12日报道 隐形术一直令很多人痴迷不已，从传奇神话到科幻小说，各种类型层出不穷。然而，作为一门“科学”，隐形术却长久以来被认为是魔术一类的“奇技淫巧”，并不受到主流学界待见。但依然有学者为此奋斗不已。这篇来自科学新闻的封面报道，为你揭开隐形术科学之旅的漫漫征途。

图1：科学新闻新一期封面报道。

图2：隐形术能使光或其他电磁波绕过自己，就像在平缓河面上的一块石头，水会绕过它却不会激起哪怕一丁点的水波。在隐形竞赛中，科学家们借鉴了科幻小说。

物理学家乌尔夫·莱茵哈特（Ulf Leonhardt）最近很得意，他从英国皇家学会那里拿到了一笔新的经费，用来更进一步研究他的课题——使物体在平面上不可视。

图3：物理学家乌尔夫·莱茵哈特，他在隐形术研究上孜孜不倦

莱茵哈特出生于前东德，现在与圣安德鲁的苏格兰大学从事理论物理的研究。为了实现科幻小说中的久远梦想：隐形装置（cloaking devices），科学家们展开了世界范围内的竞赛，而莱茵哈特就是当中的领跑人之一。这些装置能使光或其他电磁波绕过自己，就像在平缓河面上的一块石头，水会绕过它却不会激起哪怕一丁点的水波。这种东西能像拳击手躲避拳头一样让光从旁掠过，所以是看不见的。

“隐形装置”是技术文献中的常用术语，还故意使人想起神话故事和通俗小说。暗示还包括《星际迷航》中Romulan人那样的技术。这种技术在旧的《星际迷航》 “Balance of Terror”一集中出现，当敌方的猛禽战斗舰“呼”的一下消失不见的时候，观众们都震惊了。另一个例子就是J.K.罗琳的小说《哈利波特》中哈利的隐身斗篷。追溯得更远一点，赫伯特·乔治·威尔斯的小说《隐身人》（还有同名电影和续集《隐身女》）中玩的也是同一个点子。J.R.R.托尔金也在他关于霍比特人的故事中赋予一个戒指类似的能力。其实这种故事也早在千年前出现——柏拉图的《理想国》中，牧羊人Gyges从地震产生的裂缝里找到的魔法戒指。

莱茵哈特今天在隐性领域备受推崇，但他的故事并没有一个使人振奋的开头。他早期失意后期得意的故事，很能说明这个领域为什么能如此快地成为进入科学的主流领域——他的故事也使一些专家也感到吃惊。

他说：“在隐形技术（cloaking）还不流行的时候我就已经开始从事这方面的工作了。”那大概是在10年前。和一些同事默默工作数年后，他写了一篇题为《Optical conformal mapping》的论文。摘要的第一句正中要害“一个隐形装置应该能使光线绕过一个物体，使这个物体看起来根本不在那里。”

2005年，他把论文寄去了《自然》，但被退回了。（《Nature》杂志，科学领域的顶级综合性期刊之一。今年是《Nature》的140周年纪念。）然后寄去《自然：物理学》（《自然》旗下的一个物理学期刊），但结果还是一样，根据莱茵哈特的回忆，编辑只花了2天时间就把他的文章打回来了。随后，他把文章又寄给《科学》（《Science》，和《Nature》同级的科学类综合性期刊）。等待了两周后，被拒绝的命运依旧。

2006 年初，他又试了一次。这次是《物理评论快报》（物理学领域最权威的期刊之一），还是没有获得通过。其中一名审稿人说，莱茵哈特用的数学工具太古典了（计算上用了麦克斯韦和牛顿关于光的方程，还有归功于科学巨人们的数学结构，比如费马、拉格朗日、欧拉、笛卡尔、欧几里得、开普勒、爱因斯坦和费曼），不够“新物理学”（注：由于量子物理的发展，以牛顿力学、关于电磁场的麦克斯韦方程组、爱因斯坦的相对论为代表的经典物理学受到一部分物理学家的厌恶，他们希望能够利用只属于量子物理学的方法来研究物理学，而不是经典物理套旧东西。）

但另一位审稿人的指摘则开阔了莱茵哈特的眼界：并不是只有他在做这方面的研究。那份评估书（通常会给莱茵哈特也发一份）指，这位审稿人在数个月前去出席了两次会议，“会上约翰·彭德利（John Pendry）讨论了他的小组在同一个问题上的努力，他们叫它隐形装置，或者引用哈利波特系列的隐身斗篷的典故，叫霍格华兹计划（Hogwarts project）。”评估书补充道，彭德利和他的同事们“恐怕已经为这东西申请专利了。”这位匿名的审稿人宣布：因此，这项工作并没有创新性，也没有发表在《物理评论快报》上面的价值。

这使莱茵哈特很惊讶，他无意中已经和彭德利展开竞争了，而对方是英国最杰出的科学家之一。彭德利不仅仅是伦敦大学帝国学院的理论物理学教授，他还是“约翰爵士”——因为他对科学的贡献，英女王在2004年授予了他爵位。他的名气主要来源于他再光学理论和超颖材料（这种材料在自然界中是找不到的，它几乎不会折射光线——甚至是倒过来）方面的成就。（注：Metamaterial，超颖材料，超常介质，超材料等。最近才诞生的物理学名词，指在自然界中不存在，具有特殊电磁学性质的材料。文中出现的就是对光线的折射率很低，甚至是出现负的折射率。这种材料中甚至能观测到超光速现象。）莱茵哈特对遇上了如此卓越的对手感到很高兴，但是对于自己论文遭受的对待则感到很愤怒。因为彭德利的团队并没有公开他们的工作，莱茵哈特去信《物理评论快报》争论，认为杂志应该尽快刊登他的论文，而不是拒绝。此外，莱茵哈特主张，一项正在申请的专利不能成为拒绝一名独立研究的局外人的理由。

就在此时，他的命运突然来了个180°的转变。

他回忆道，《科学》最终还是想要发表我的论文。杂志刚刚收到了彭德利团队的论文，参与者包括彭德利密切的合作者大卫·史密斯（David Smith），美国北卡罗来纳州杜克大学的一位电气和计算机工程师。题目是《Controlling electromagnetic fields》，整体内容与莱茵哈特所提交的惊人地相似。在2006年5月末，这两篇文章都刊登了，并引起了轰动。世界上几十个团队开展了制造装置的工作，然而，概括地说，只是测试了新的简练的数学设计。