形形色色的“电子眼”

人类受自身视觉功能的限制，在观察了解事物时往往力不从心，需要利用各种科技手段来帮助，从而促使了形形色色的“电子眼”相继问世。

　　

　　穿透障碍“透视眼”

　　

　　随着科学技术的发展，可以透视各种障碍物的技术相继出现，形成多种多样、功能奇异的“透视眼”，现已应用于军事以及其他各个领域。

　　一种叫做“探人器”的装置，能够对120-140米处隐蔽于墙壁后面的人体进行探测。这种装置由包括反射器、引向器和放大器在内的模块化天线阵列构成，利用人体本身存在的静电场原理来工作。该装置重450克，使用时，将该装置指向可疑方向对四周进行扫描；扫描到人体信号时，定向天线便会指向静电场最强方向。以此便可以判定墙壁后面有人存在。它的探测距离与遮蔽物性质和操作位置的变动有关。

　　另一种叫做“生命卫士”的探测装置，利用超低频电磁进行工作。通过探测由心脏跳动产生的超低频电磁能，对人在金属门、沙地和深水内的准确位置进行判定。在动物园进行的试验表明，这种装置能区分人和灵长目动物产生的低频信号，做到准确无误。

　　美国佐治亚技术研究所研制出一种“手电筒式雷达”系统，可以探测出隐蔽在水泥墙、木墙和钢门后面的人。“手电筒式雷达”系统将多普勒雷达技术与高速信号处理技术相结合，可以从杂乱的回波信号中提取人体所特有的信号。该系统可探测由于心跳或呼吸而产生的人胸部的微小运动，而且还能滤除环境杂乱信号，从而显示出隐蔽在墙壁后的信息。还有一些建筑部门采用它来开发绘图雷达，将透过墙壁或其它障碍物得到的目标绘成3D图像。

　　加拿大科研人员发明的名为“天使之光”的新型探测技术，采用超宽带技术和等离子技术仪器来实施。这种仪器长15米，两侧带有触角一样的探测装置。它的主要部分是智能发光中心，能发出黑光、白光、荧光和7种激光：第二部分是光反射栅；第三部分包括8组等离子光束、二氧化碳充气装置、磁体和镜面。“天使之光”发出的光束可以穿透墙壁，让墙壁变得像玻璃一样透明。除了透视墙壁的本领之外，“天使之光”还能穿透钢铁、锡、钛、陶瓷、木头和皮肤。利用光束可以清楚地看见血管和肌肉。将它的光束对准收音机、电视机和微波炉等开着的电器，这些电器全都停止工作。因此，一些军事研究人员认为，“天使之光”能够用来作为秘密武器，甚至可以用来发现隐形飞机及其他装置。不过，这一“穿墙”技术也引发了人们的某种担忧：随着科技的不断发展，这种仪器很容易朝着小型化发展。一旦制成只有眼镜或头盔般大小，只要戴上这种仪器，就可以隔墙看到一些家庭中的一切，那么，人们将再无家庭隐私可言。

　　

　　新型远程“监控眼”

　　

　　英国“穿透视觉”公司的专家研发出一种远程监控摄像设备，可在24米外透过监控目标的外面服饰，查看是否携带武器、毒品和爆炸装置等可疑物品。现在，这种“透视摄像机”已引起了美、英军方的强烈兴趣。

　　这种“透视摄像机”名为T5000系统，原本是为太空船和宇航员而设计，可以通过它穿透云层和宇宙尘埃观测遥远的星际。但研究者很快发现，T5000系统能在远达24米之外，轻松看穿被观察者身上的衣服。“透视摄像机”T5000系统工作原理为探测物体发射出的太赫兹波。太赫兹波是指频率在0.1-10赫兹范围内的电磁波，在电磁波谱上位于微波和红外线之间。由于每种物质所发射出的太赫兹波都带有各自独特的信号，“透视摄像机”能迅速判断出塑胶炸弹和泥土或可卡因和普通咖啡的区别。

　　“透视摄像机”与电脑相连，可自动扫描任何由此经过的人。TS000系统加大了安全装置监控范围。现在，这种“远程透视摄像机”已在伦敦东部金融区“金丝雀码头”使用，那里被认为是恐怖分子关注的目标之一。美国国防部门也正在考虑把这一装置引入军事基地。

　　然而，“透视摄像机”的出现也在英国引发了巨大争议，尤其是对于侵犯隐私的忧虑。不过，经过特殊设计可让“透视摄像机”只看见藏在衣服里面的物体，但却不会显示人的身体各个部位的细节，人们大可不必担心会被“透视摄像机”拍下“裸照”。

　　

　　微光下的“夜视眼”

　　

　　夜晚，由于星光、月光和大气辉光等自然光(统称夜天光)的存在，天空中存在微弱的光线，习惯上称微光。在过去很长一段时间里，人类由于眼睛的灵敏度不高而不能利用这些光。

　　经测定，不能引起眼睛敏感的微光，包括波长范围在0.35-0.75微米的可见光以及比红光波长更长的红外光。红外光和可见光一样，可以反映物体形状的信息。研究证实，包括太阳在内的自然界中任何物体都辐射红外光。这种辐射跟物体的温度有密切关系，通常称为热辐射。红外辐射所占据的波长范围比人眼能看到的可见光多得多，即便是在人眼看来伸手不见五指的黑夜，实际上也仍然是一个充满生机的“明亮世界”，而人们对它却没有敏感的适应能力，人眼视网膜对它们“视而不见”，当然对其中所传输的各种信息也就无从所知。不难想象，如果克服人眼在灵敏度和敏感波长方面的局限性，把微光充分利用起来，就会改善和扩大视野，征服黑夜。

　　根据仿生原理设计研制出来的夜视仪，是一种利用微光或红外光，使人们在茫茫黑夜中扩展视野的有力工具。由于红外线的波长比可见光要长，不易被天空的微粒所散射、穿透力强，用于摄像技术可以拍摄被浓雾或烟尘笼罩的景物。第二次世界大战时期，美国在攻占太平洋岛屿的战斗中，夜视仪装备使美军具备了“单向透明”的优势，使得当时对夜视仪器一无所知的日本军队处于被动挨打而无力还击的境地。

　　利用微光拍摄的微光电视，采用大相对孔经的摄像物镜及光放大装置，具有很高的灵敏度。它可以将黑暗中的景物亮度放大几千倍以至几万、几十万倍。从而能够使人们在屏幕上清晰地看到被增强的景物图像。微光电视的应用领域十分广泛。在天文学上可以用来观测亮度很低的天文星系。机场上用它进行夜间起降指挥，可以起到防止碰撞作用。军事上可以用来观察千米以外的敌方汽车和坦克，或是10千米之外的舰艇。

　　现代科技的发展使微光技术具有更加广阔的用武之地。据报道，美国气象学家采用红外辐射天气探测器，不分昼夜对地球表面的空气温度进行精确的测量。这种天气探测器由4万多个部件组成，其关键部位借助于特殊工艺可以冷却到-215℃，从而确保探测的高度准确和经久耐用。利用这种探测器，能够提前几天预报降雨情况，并能进行从地面到48千米高空的数据选择。同时，还可以探测不同大气层的气候特性。

　　

　　观测宇宙“太空眼”

　　

　　人造地球卫星问世，使天文观测能够在几百千米至几千千米高度的地球大气层外进行。那里没有大气遮挡，可以为进一步探测和了解宇宙空间创造有利的手段。现在，美国、欧洲空间局、日本和俄罗斯等国，一直在竞相发展各种各样的“太空眼”，并取得了许多重要科学成果。

　　从20世纪90年代起，美国开始实施“大观测计划”，先后发射4颗大型天文卫星。其中包括“哈勃”空间望远镜、“康普顿”Y射线空间望远镜和“钱德拉”x射线空间望远镜。1990年4月25日登天的“哈勃”太空望远镜，平时运行在高590千米、倾角28.5度的轨道上。其外形宛如一辆长翅膀的大型公共汽车，长13.3米，直径4.3米，重达11.6吨，耗资20多亿美元，是20世纪最大的太空光学望远镜。它的观测能力可达到从华盛顿看到6000千米外悉尼的一只萤火虫。

　　2003年4月升空的美国“空间红外望远镜”为人类洞察宇宙奇观提供一个前所未有的工具和手段，有助于揭示宇宙诞生和演化之谜。对于许多天文现象，如星系的诞生、行星的形成以及黑洞的探究等，红外天文卫星是唯一有效的设备。“空间红外望远镜”装有液体氦，能够保持超低温，消除望远镜自身散发出的红外线，以保证检测到的红外线都是来自于其他天体。

　　国际天文学家小组制造的一台横跨地球的巨大“虚拟望远镜”，其“尺寸”和分辨能力都是目前世界上最大的。这台“超级天文望远镜”由世界各地多台射电望远镜和超级电脑组成。利用这台“望远镜”，人们能够从美国纽约仔细分辨远在洛杉矶的高尔夫球上的浅窝。

　　“下一代空间望远镜”将于2009年升空。它比“哈勃”更好，更便宜，分辨率是“哈勃”的400倍；镜面直径6米，是“哈勃”的2.5倍。通过它，人们可以探索宇宙形成的初始阶段。

　　

　　责任编辑：庞　云