第二十五期问题：来自隐身人的挑战（查看详情，请点击群博右边栏的Dr.YOU专辑）

据报道，一名自称“香帅”的嫌疑犯于昨晚试图在北京某高校女生宿舍窥香窃玉时被捕。该嫌犯是名惯犯，且作案时身披自制的隐身衣，但仍被顺利发现，嫌犯因此苦思不得其解，委托Dr.You查找失败原因。很快，热心的Dr.You们发来了各种解释：

慕翔宇：

这次题目有点简单的说。

先来分析一下，从题目上来说，这个坏蛋已经进入了宿舍楼，而且似乎这个宿舍楼还没有被清场。因此无辜群众还是在里面的。因此我一开始想到在楼里洒面粉来判断脚印把他抓住，似乎干扰因素太多了（当然，如果有扩音喇叭通知整个宿舍楼里人都待在寝室里不要动，估计这坏蛋也没什么事可以干，一动就显形了。）。

要抓住他，首先，封锁各个可能的出入口，只留下一个主要出入口。

我又想到，这个隐身衣只能干扰人类的视觉系统。不知道大家有没有玩过一个游戏：合金装备。里面有个头戴式热感应装置。可以通过侦测人体温度在黑暗中识别敌人。同样的，隐身衣不可能同时是隔热衣。因此通过主出入口通道里放置热感应装置和普通的摄像仪，如果他敢走过来，哼哼……看你插翅难飞。同时在楼里进行地毯式搜查，还是能比较轻松的抓住他的。还有就是红外线警戒装置也可以起到同样的作用。

如果配合热感应装置进行大楼里的人员疏散，等到无辜的人都走光了，在整个楼里投放大量催泪弹…………可怜的坏蛋，为他默哀。

嗯，暂时能想到的就是这些了。

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chen chang：

这回隐身人都上门挑战了。作为潜水很久的小松鼠，我就毛遂自荐，初生牛犊一把。

孙子兵法说得好啊，“知己知彼，百战不殆”。我们先看看对方是个什么来头。

既然故事的主角是一件神秘至极、威力非凡的隐身斗篷，而且是被神秘人赖以潜伏之专用的宝物，那么它必然不是仅仅依靠视觉伪装或者吸波材料（高科技中的低科技），它必定是依靠光线的弯曲或者穿透。（喘口气，这句子说得太长了）隐身，靠的是不反射、不投影。诸如电影《透明人》中能让机体透明的神奇药剂，那也仅仅只是个电影。仅供茶余饭后闲谈，难以靠近美女伸手。那么就剩下一种可能，光线弯曲。

光线弯曲是怎么回事呢？难不成挂个小黑洞在身边？巨大的重力场造成光线弯曲，但这不是会把神秘人也吸进去吗？显然，不是这个机理。其实，自从进入新世纪以来，随着光子学的蓬勃发展，科学家们早就在理论上验证了光线弯曲的可行性。关键就是波导材料（waveguider）或者是超材料（metamaterials）。既然，大家都只能看见可见光，那么我猜神秘人拿来的也应该是针对可见光的隐身斗篷喽。这个东西的原理并不复杂，依靠的是金属的表面等离子激元（surface plasmonics）。当光照射在特定设计的金属材料的纳米结构上时，入射光可以被转变为表面等离子激元，而后者可以在设定好的纳米结构中间传播，以此实现光的传播。由于表面等离子激元的传播是在金属结构的表面，而金属结构又可以做得那么小，其结果就是这个金属结构可以做在柔软的基底，这种技术也可以做成隐身斗篷。

这里也许会有人发问：光被弯曲绕射了，那里面的人还能看见啥呢？其实这个问题很容易解决，既然是波导材料，那么导一部分光到斗篷里面来，然后用个倍增管发大信号，那不就解决了。

隐身衣估计就是这样了。解法呢？

撒面粉当然是很好的解法，简单经济。这里我来讲讲高科技的解法。就是专门针对光的弯曲。

上述的那些纳米材料，通常有些局限性。如果是可见光波段可行的，那么其红外波段或者微波段就不行。而红外波段或者微波段可行的，可见光波段还是不行。目前是难以有一种各个波段都通用的材料的理论设计。那么对于这件隐身衣，我们那个红外夜视仪就可以破解了。况且任何热源都是有红外线的，除非那位老哥再套件红外隐身衣吧。那么他是看不见了，只是他那件可见光的隐身斗篷，还是若隐若现，飘如薄纱。考验大家的眼力就在此时！

如果，我是说如果。这件斗篷乃天外来物，还真能整合所有波段，那还有解法吗？这个问题确实非常棘手啊。不好弄。我就只能挖掘更深的机理了。光的波导跟周围材料的介电常数有关。通常呢，隐身斗篷的最外层应该就是金属纳米材料了，空气就是介质了。如果我们往空气中加点什么分子，比如蒸蒸醋啦，这些分子会吸附在斗篷上，影响斗篷周围的介电常数，然后呢，光的弯曲就会发生一些变化了。此时也许就会露出马脚喽。楼里的监视器就能起到作用啦。

当然也许斗篷设计得很好，外覆一层稳定的介质，醋分子就没法起作用了。这样就很痛苦了，我们需要吭哧吭哧搬个激光器，外加CCD。我们要设计一个拉曼散射光谱的检测平台。拉曼散射光谱又是什么玩意呢？这是一种分子的振动光谱，是根据光子的非弹性碰撞原理的。光子的部分能量转变为分子的振动能，从而散射的光子的频率发生了变化，采用滤光镜过滤那些非拉曼散射（其实绝大部分都是弹性碰撞，即所谓的瑞利散射），然后CCD就能收集拉曼散射的信号，再然后，我们就可以用拉曼成像技术，得到那个坏蛋的轮廓啦（本质上是那层覆盖层分子的信号）。这个解法还有个很大的好处，光在金属结构表面上波导时，会部分增强拉曼散射的信号。这样我们还能买个便宜些的低功率激光。希望宿管大人有足够的预算，要不然就只能。。。

如果。。。再有如果，那我就只能撒面粉了。。。

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死狐狸：

好吧，首先，我承认，我和无数荷尔蒙分泌正常的男性同胞一样，也曾经幻想过诸如隐身衣或者隐身斗篷又或者隐身床单之类偷窥女性居所装修建筑结构之类的利器。

在我懵懂的童年，我曾经幻想过如何实现这种好康的利器。方案大体有几个。

一是扭曲光线，也就是说，实现隐身，就是让本来被自己的身体遮挡住的光线跑到自己前面来，这样就让自己身后的景象出现在观察者的面前。

二是用类似迷彩的方案，让自己和章鱼一样，表面随时变成周围样子，以自己表面的来弥补被自己遮挡的东西。

三就是发射可怕的，不可描述的射线，控制观察者的大脑以及神经，用低沉但是有力度的声音告诉他们“你看不到我，你看不到我”

除去第三种情况，前面两种基本都是和光线有关，因为视觉就是和光线紧密联系的。显然改变自己的气味是很难做到隐身的目的，不过或许能让自己逃离现场的时候不容易被狗抓到……

好，现在假设我们就用基于一号和二号的方案来实现隐身的效果，以达到某些不可告人的目的，例如……潜入男生寝室（别问我为什么要去男生寝室）。

轻轻的我来了，正如我轻轻的走，这里，就是充满了烟头与易拉罐男寝大楼了。走进大门，待我看个端详。似乎有人知道我要来，走廊上撒了一层淡淡的白灰。显然，只要我走过去，白灰上就会显示出我的脚印。然而这对于我这样的专业偷窥人士是没有意义的，我稍微的调节了一下隐身装置，使得自己走过去的时候，我的表面会模仿铺了石灰的地面的图案，这样摄像头就没法发现监控场景的变化。

不过等等，那摄像头……那似乎并不是一个摄像头，而是一个热感监控装置。据被捕的同行说，很多次他们失手就失手在这个玩意上面，这玩意可以分辨出监控场景的大幅度的温度差，因为有热源进入监控地区，它就会开始工作。这可大大的不妙，因为我的斗篷只能处理可见光之类的东西，对用热能来监控的地方是一点办法也没有。

看来对方是早有准备的，先看看还有其他的埋伏没有，我掏出百宝囊里面单打一的望远镜。果然，前方不远的地面，发现了一点异样，那似乎是个陷坑。陷坑？男寝里面出现这玩意似乎有点不太寻常。不过男寝里面出现我同样也不太正常不是么。对于陷坑这玩意，无数名家高手深陷于此，例如同样的夜间潜入高手白玉堂同志。显然改变我自己的可见性对避免因为自己的重力而掉入陷阱是毫无办法的，或许我应该再开发一个减肥器材什么的。男寝的墙上还有一种看起来好似扩音器或者喇叭的东西，我不确定，或许那个是对声波监控的装置？如果是的话，当我经过这个走廊，躲避各种陷阱的时候，哪怕一点的噪音的改变，也会让自己的行踪暴露无遗。更何况那玩意或许还可能是个监控二氧化碳的玩意，就好似蚊子，蚊子据说就是用二氧化碳的浓度来捕捉目标。说起来，唉，后背好痒，在这里想的有点太久，已经成为免费血站了。

眼前这可怕的走廊，能看到的机关就这么多，更别说那些后面我看不到的东西，或者手持大棒，头戴热感探测器的寝室老师了……算了，今夜我还是去女寝看看吧。轻轻的我来了，正如我轻轻的走，我挥一挥衣服袖子我是嘛也没带走。

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siyuetian：

“嘟嘟嘀嗒嘀。。。。。。”嘹亮的军号声响彻了北京电影学院的操场。

“同学们注意了，据可靠消息，一伙小色鬼潜入我校女生宿舍，哎，那边小伙子，安静安静，现在不是蛮干的时候，据可靠消息，他们都配备了高科技装备，叫鲨鱼皮，不对，叫波特哈里，不对，叫。。叫什么衣，对，夜行衣。”

“老师，是不是隐身衣！”

“对对，隐身衣，这套衣服，能化影为无形，具体材料看这里，所以，我们要智斗，以彰显我校师生美色之外的智慧，同时呢，抓获小色狼之后，我们要感化之！教育之！归过之！劝善之！。。。。。。同学们别走啊，好吧好吧，各宿舍舍长来我这里领材料。”

——打狼棒法起式：荧光粉（俗称夜光粉）、统一规格拖鞋。——

当天下午，女生宿舍掀起了热火朝天的打扫卫生运动，地板薄施荧光粉，当然当然，她们的拖鞋底图案是一样的。

呵呵，入夜，黑膧膧好一个墨色如漆，女生们笑嘻嘻的端坐床板，数落着地面上那些个与众不同的荧荧脚板，呜呼，此刻色狼们遁地无门，想死的心都有了吧。最后统计，宿舍楼共计潜藏色狼13只，分别钻入了13个女生外貌质量最高的宿舍。辅导员一声令下：关门，打狼！代号：G（辑）13！

——打狼棒法第一式：瓮中捉鳖。——

其实啊，第一只色狼已经落网了，那天下午，一号宿舍女生紧张劳动之余，G1端坐阳台赏风景，晒太阳，可惜啊可惜，隐身衣能混淆视觉效果，却不能对光线通透，于是，G1眼睁睁看着女生们循着自己长长的、长长的影子，包围上来，来了个瓮中捉鳖。

——打狼棒法第二式：星星点灯。——

G2落网也是偶然的，二号宿舍一如既往玩指星笔，这天小六教大家辨认星云，

“你们看这里这里这里”

“哪里嘛”

“这里这里这里”

奇怪的是，小六清清楚楚指出的位置，大家却看不到其光点所在。（隐身衣能将星云图呈现于小六眼前，却割断了小六指星笔的光路），顺藤摸瓜，捉到了看得如痴如醉的G2。

——打狼棒法第三式：电光火石。——

了解隐身衣的童鞋该知道，它是通过类似LED的电子图像显示系统工作的，既然涉及到电子，就离不开磁场，且不管磁场强弱。我们来表一表这位美女是如何捉贼的。

美女有一瀑乌黑油亮的长发，她特意请理发师给吹了个蓬蓬干，到宿舍那么悠悠走了一遭，刹那间，角落里是电光火石，火石电光，同学猜对了，静电反应。不过据该美女说，磁场感应的瞬间，她已分不清哪个是外界磁场哪个是自己的生物电，竟然如此成就了一段美满姻缘。

——打狼棒法第四式：片叶沾身——

受三号美女启发，四号美女撒了一些磁粉在地面上，然后扬长而去。G4四处活动的结果，是自己的隐身长麾沾惹上一层密密茸茸的磁毛，落网！

——打狼棒法第五式：探测生命。——

五号宿舍有一位来自四川的美女，对家乡的救灾过程记忆犹新，她说：“十几米的瓦砾堆中能寻到生命，区区斗室，能奈我何？”哗哗哗，搬来了四台仪器，它们分别是光学生命探测仪、热红外生命探测仪、声波生命探测仪和DKLLifeguard生命探测仪。原理各异，对寻找生命却如探囊取物，于是乎，G5、G6、G7、G8被美女们华丽丽收归囊中。

——打狼棒法第六式：斗智斗勇——

话说有了高科技武器撑腰，寻找其它色狼不在话下，但是美女们兴趣陡然，要将藏猫猫进行到底。八仙过海，各显神通，此时，已不是她们与他们之间的较量，而是她们与她们过招，他们~~~~兵败如山倒，军心一片颓势。这不，脚印显示，G9溜到了浴室，于是她们不过在门口摆了几块砖头，不过向地面蓄了一些水，不过看到了两只凹下去的大脚印，就这么捉到G9了。

美女们意兴阑珊，来到十号宿舍，大喊：“快出来，不然我放狗了。”G10哆哆嗦嗦出来了。这就是打狼棒法之第七式：心理战术。

松鼠会提意见了：紧贴科学。好，我再来介绍一条科学套狼法。

——打狼棒法第八式：群魔乱舞。——

听说过N2O没，不了解的童鞋看这里。美女们乐呵呵的向屋内猛灌笑气，守在门外不多片刻，即听得屋内一阵阵嬉笑、讪笑、狂笑、怒笑、忍俊不止笑、惨笑，时机已到，美女们一哄而入，只见半空中两只胳膊乱摆，其状怪异，加上恐怖的配音，不解内情的人士一定以为是一所鬼屋。

不过。。。。。。美女冲进去时忘记通透空气了，待辅导员赶到，只见屋内一片群魔乱舞。所以，她认定了G11会魔法，听说这些年G11道行日深，已闹到《小崔说事》去了，更加坚定了辅导员的怨念，说的就是你，黄永明。

好玩吧，G12撑不住，自己出来投降的。我们不表他。

此时夜色已深，根据后方逼供，唯一一位在逃人士就是他们的老大，根据“让人恐惧的是恐惧本身”，辅导员经研究决定，对事件主策划人施以最严重惩罚：不理他，清扫战场，睡觉。

——打狼棒法第九式：松岛枫。——

清晨，阳光明媚，鸟语花香，美女们洗漱完毕，陆续出门。似乎昨天的事未曾发生过，似乎已忘记屋里还有一贼头。无人留意到，舍长离去时，悄悄打开了电脑，没有人知道，电脑里播放的是松岛枫，没有人知道，电脑定时黑屏，没有人知道，舍长悄悄抹了502在鼠标上。

捕获G13的最大功臣应该是松岛枫。

后来

听说他们转世做松鼠去了。

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孙天齐：

要找出身着隐身衣的人，我们必须先搞清楚他是怎么隐身的。我们定义一个粗浅的说法，隐身就是人的眼睛看不见它。干净的玻璃算不算隐身？显然算，我经常在精神正常的情况下撞到玻璃门，因为我看不见它。玻璃能隐身，是因为玻璃的内部结构使光可以穿透它。由此我们可以修改一下对“隐身”的定义，所谓隐身，就是指它不遮挡来自它后面的光。如果有一个家伙，挡在我们的眼睛和某光源之间，但是我们可以照样看到这个光源而不受这家伙的影响，我们就说这家伙隐身了。要实现这种效果，有很多种办法：

1、这个家伙能被光穿透。就像玻璃一样，光该往哪走还往哪走，它不遮挡也不弯折，比如说你可以透过眼镜看世界。

2、这个家伙能被光绕过。这个就复杂了，我们都知道光是沿直线传播的，怎么会绕行呢？科学大牛们提出了很多理论上可行的方法，但是目前还没有实用的成果，我们先不管，就认为有办法让光绕过去，也是该往哪走还往哪走，同样隐身。

3、这个家伙能发射（或反射）“同被挡住的光相同”的光。有点绕嘴，呵呵，其实很好理解，保护色就是基于这个道理。把一张白纸贴墙上，白纸就隐身了（假设两者白度相同），为啥，因为纸反射的光，等价于被它遮住的光。不但可以反射，还可以自己发射，比如《007择日再死》里面的隐身车，就是把车体搞成显示屏和摄像头，在一侧的屏幕显示另一侧摄像头拍到的景象，使发出的光和挡住的光等价（实际上这个搞法不可能隐身，大家想想为啥）。

我们来看看采用不同方法的隐身客应该怎么抓呢？

第一种方法做隐身衣，是不能使人隐身的，因为即使衣服能透光，但人体不能透光。你可以穿个塑料布试试看啥效果，you will be totally……naked。对于这类隐身客，直接目视抓住，扭送到衙门。

第二种情况，不管他用什么办法使光绕行，总之在这家伙所在之处，光路是发生弯曲了。我们只要有办法看到弯曲的光路，就能够抓到他。这好办，市场上有一种很普及的监控工具叫作“红外线栅栏”，《谍中谍1》里面的空调管道口就有一个小型的，这玩意顾名思义，就是用红外线编成的栅栏。

这东西就是从一端发射调制的红外光，另一端用光敏传感器接收，如果中间有家伙穿过，挡住了光线，传感器接受不到，就会报警。我们首先在楼里每条走廊都安一个红外栅栏，注意安的方向，要这样：

放心，这只是示意图，红外线实际上是不可见的，不会丝毫影响MM们的幸福生活。大家可能要扔板砖了，隐身衣能使光线绕过去的哎，照样能够接收到啊，怎么报警。别急，这只是我们的辅助设备，真正的监控设备是，我们在天花板上安一些红外摄像头，然后把这些摄像头的信号输入到保安室的显示器上，然后就可以看光路了。大家又要扔板砖，你不刚说完红外线不可见吗，怎么摄像头就能拍到？别急，人眼不可见，摄像头还真的能拍到。不信？你拿出你家电视的遥控器，把发射口对着你手机的摄像头，按几个键子试试看，手机屏幕上能看到不？保安叔叔只要看着屏幕，如果第二类隐身人来了，他所在之处的光线就会弯曲，直接就可以定位了，抓。

第三种情况，就好办了，我们分成三种小情况来看：

1、静态单色，隐身人一身黑衣，带着黑墨镜。他不反射任何光线，那就需要周围环境也不反射光线，也就是说，穿这种隐身衣的人只能在月黑风高伸手不见五指的夜晚活动，古代叫作夜行客，隐身时如上图左上。这种人很好抓，把灯打开，就变成上图左下的样子了，抓住暴打（如果是James Bond同学的话就不要暴打了，MM们估计很愿意倒贴的……）。

2、静态多色，隐身人穿的衣服图案跟环境一样，脸上也相应涂装。他反射的光线和挡住的光线等价。穿这种隐身衣的人，就跟上图右上一样，真是看不见，但是他不能动，一动就露馅了，变成上图右下，也很好抓。

3、动态多色，隐身人的衣服模仿007的隐身车，能动态显示自身挡住的光线。我们上面已经说了，这种搞法其实是不可能的，电影里面是瞎扯，为啥呢？我们在隐身衣上任取一点，比如下图中的黄色点：

很显然，当观察者在A处时，黄点应显示A’处的图像，当观察者在B处时，黄点应显示B’处的图像。那如果A处和B处各有一个观察者，黄点怎样显示呢？它是不能同时显示两个图像的，这下彻底囧了。连一个点都不可能做到，何况隐身衣乎？所以这招是不靠谱的。

如是这般，各种类似的隐身人我们都有办法对付了。其实，科学知识不也是穿着隐身衣，躲藏在我们身边的各个地方吗？我们要勇敢的站起来，找到他们，脱下他们的隐身衣。松鼠会的松鼠们带领大家打开坚果的外壳，不也正是这个道理嘛！

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锦轩：

抓隐形衣怪叔叔的办法，撇开考虑隐形衣的材料。

方法可以选用 人体热释红外探测的办法。

原理及特性：

一般人体都有恒定的体温，一般在37度，所以会发出特定波长10UM左右的红外线，被动式红外探头就是靠探测人体发射的10UM左右的红外线而进行工作的。人体发射的10UM左右的红外线通过菲尼尔滤光片增强后聚集到红外感应源上。红外感应源通常采用热释电元件，这种元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡，向外释放电荷，电后续电路经检验处理后即可产生报警信号。

1)这种探头是以探测人体辐射为目标的。所以热释电元件对波长为10UM左右的红外辐射必须非常敏感。

2)为了仅仅对人体的红外辐射敏感，在它的辐射照面通常覆盖有特殊的菲尼尔滤光片，使环境的干扰受到明显的控制作用。

3)被动红外探头，其传感器包含两个互相串联或并联的热释电元。而且制成的两个电极化方向正好相反，环境背景辐射对两个热释元件几乎具有相同的作用，使其产生释电效应相互抵消，于是探测器无信号输出。

4)一旦人侵入探测区域内，人体红外辐射通过部分镜面聚焦，并被热释电元接收，但是两片热释电元接收到的热量不同，热释电也不同，不能抵消，经信号处理而报警。

5)菲尼尔滤光片根据性能要求不同，具有不同的焦距（感应距离），从而产生不同的监控视场，视场越多，控制越严密。

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Dr.Who说：

这次的问题解答空间很大，物理、化学、生物、数学、建筑······还有更多的角度有待挖掘~

PS：服务器搬家，来信帖相应滞后发布，一个都不会少。

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