@ 2015.07.07 , 12:15

人类能否拥有像超人一样的透视能力

透视物体...作为常识,并没有什么神奇的地方:只要到医疗成像科就可以啦!这种能力,科学早就赶上了科幻。射线照片(X射线),超声检查,MRI(磁共振成像)等技术已经能够重现身体内部的画面。然而,所有这些技术都要以电磁波谱是可见光为前提。

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将一张纸放在你眼前,不管它的材质有多薄,纸后面的物体都会变得模糊不清。从这些物体散发出来的光并没有100%被阻隔,是因为纸张的材质有很大的空隙,一些光子可以通过其内部。但即使是用最敏感的相机也无法透过纸张进行成像。光粒子的确会通过这些物质扩散:它们会与这些物质的原子有多次的互相用作,就像纳米级别的弹球一样。如果光粒子没有被弹回去或者被吸收,他们就会找到迷宫的出口,出现在任何方向上。就像从蒙帕纳斯塔顶(注:蒙帕纳斯塔,高210米,是巴黎最高建筑)将整块拼图从一个栅栏里扔下去一样:即便所有的部位都能穿过去,但他们到达地面的时候,却不可能在正确的位置了。在这些条件的限制下,很难想象一种像超人那样的超级视力,如此□□的,可以看穿衣服...

除非。除非我们能校正扩散效果。毕竟,现在的望远镜技术已经相当先进,有一门叫自适应光学的技术,可以防止大气分子改变星星光斑图像。具体的来说,天文学家会选择一颗特性已知的星星作为参考,基于这颗星星的数据用电脑对望远镜进行每秒几百次的校正,以抵消图像的扭曲。

在一项由《物理评论快报》于2008年发表的研究中,一支荷兰科研团队已经开发出一种类似的技术,通过向覆盖油漆的不透明载玻片发射激光将其制成透明的。要做到这一点,激光装有一个调制器,用于调节光束的各个组成部分,一束与另一束之间具有延时。科学家采用一种算法做成“修修补补”的光发送出去以取消失真,使它们经受住扩散的考验。在一个小时的试错后,激光发出的标志变得可以分辨,而不是分散的雾点。同年,第二支科研队伍通过测试......鸡的皮肤,得到了类似的结果。

很多研究人员都觉得透视是一件很有趣的事情,特别是发生在活的东西上时。但这带来了两个问题。首先,它需要光能穿过很厚的异质层(皮肤,肌肉,骨骼等)。第二个问题是对象是活的......活的。这带来的问题不仅仅只是血液循环。更多的是因为,没有一个小时那么久来拍照,这需要快照,不超过几毫秒。

根据一个国际小组一月份发表在《自然通讯》的实验。研究人员可以通过一个精心设计的系统,用超声波和时间反转镜,在5.6毫秒内,“点亮”并检索活老鼠耳朵后面的目标的光信息。这项研究的参与者之一,圣路易斯华盛顿大学特聘教授汪立宏,在接受《自然》杂志采访时,表现出了对实现技术进步的很大期待:“人们可能觉得我们异想天开,但我认为我们最终可以实现可见光下的人体医学成像。”超人马上要有竞争对手了。

本文译自 passeurdesciences,由译者 格雷潘 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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