X 光眼镜的神秘历史

Image copyright Getty
Image caption (图片来源:科学图片库)

据说,安娜·柏莎·伦琴在看到自己一只手的骨骼的照片时(这是有史以来的第一张 X 光照片),惊恐地喊道“我看到了自己的死亡!”安娜的丈夫威廉·伦琴,是一位德国物理学家,正是他于 1895 年发现了 X 光。

有人发现了一种方法,能够透视人体皮肤和血肉看到里面的骨骼,甚至于不用触摸被透视的人,这一新闻在国际上引起了轰动。很快,全球各地报纸上纷纷刊载了各种 X 光照片,上面不仅呈现出人体骨骼,甚至还会呈现出内部器官的影子。

不久,关于 X 光的幻想就融入了流行文化中。在伦琴发现 X 光之后一年,《生活》杂志上刊载了一首诗,其中写道:“她的血肉环绕着她二十四根漂亮的肋骨,形成一个光晕,如梦如幻。她那没有鼻子,没有眼睛的脸庞直视我的脸庞。哦,我只想对她低语:‘亲爱的,我爱你’。”X 光不仅像这样被视为性感,而且还被看作一种超能力。二十世纪四十年代的超人漫画作家最终把这一超能力概念变成了永恒经典。他们纷纷赋予自己的漫画英雄一种超能力 —— 透视眼。

Image caption 1895 年 X 光的发现在国际上引起轰动(图片来源:盖蒂图片社)

不过,人们一直希望能够将 X 光的神奇力量应用到自身生活中。人们经常设想的一种技术是,利用 X 光眼镜透视墙壁。但是,是否有人实现了这种设想?这一直是科幻小说的主题,如今即将成为现实。

在伦琴发现 X 光之后的岁月里,从不乏对用 X 光造福人类的各种设想。例如,1896 年,邓迪市一个杂志上报道了当地治安官考虑将 X 光用于“侦探用途”的一些想法。该杂志提议到,可以用一种类似于双筒望远镜的手持 X 光设备悄悄侦查那些无照经营的小酒店如何兜售酒品。

基思·威廉姆斯是邓迪大学英语专业高级讲师,他表示:“那时候有很多关于 X 光的小说。实际上,在一篇关于电波的文章结尾,一位科学记者甚至畅想人们将有可能透视墙壁,看到极其私密的场景,以及人们最隐私的行为。”

此外,还有一些更加稀奇古怪的 X 光公开演示。有一次展览甚至向游客承诺,能够“透视金属”或“数清楚您钱包里面的硬币”。

但是,实际上,早期的 X 光实验仅限于医疗和科学应用领域。实践者很兴奋能够制作完整的动物骨骼照片,或对这项技术进行改进,制作更加清晰的 X 光影像。

伦琴本人一直在做阴极射线管实验,这是一种科学仪器,可以使电子加速,形成一种叫作阴极射线的光束。这个过程产生的能量中有极小的一部分会以光子的形式释放出来。在电磁谱上,正是光子波的波长决定了光波是属于无线电波、可见光波,还是这种 X 光。荧光屏显示伦琴射线可以穿透肌肉等一些物质,但是无法穿透骨骼等其他物质。

虽然很快就发现频繁照射 X 光会对人体有害,但是人们从未停止想象 X 光透视带来的激动人心的前景。1906 年,X 光眼镜首次获得专利,这是一种新型事物,经常通过男孩们喜欢的漫画书和杂志出售。当然,这种眼镜根本都没有使用 X 光,而是将物体影像重叠,形成一种双重的复视幻觉,使之看起来像透视了物体内部结构,不过这并没有多少说服力。

但是,1998 年,X 光眼镜的前景获得了意想不到的技术性突破。索尼公司在市场上推出了一个新的摄像机系列。这些摄像机具备夜视功能,索尼把这种功能称之为“夜摄”。一些追捧者称,在特定情况下,此功能可以在一定程度上透视人们的衣物。那时候,甚至谣传索尼不得不召回一些摄像机,以应对负面新闻报道,而实际上该公司不过是对摄像机的设计进行了一些修改。

但是,此后夜视设备一直是相关爱好者的实验主题。一位 YouTube 用户曾上传一个视频,似乎演示了可以如何用一些胶带和红外线滤镜来对索尼于 2002 年推出的摄像机进行改造,使之可以实现所需的“X 光效应”。此视频显示可以如何透过他自己的黑色 T 恤看到一本书的封面,甚至透视他妻子的文胸(她本人拒绝亲自演示)。他说道:“就是这样。这就是 X 光透视。”

夜视的工作原理是,检测人类通常无法看见的红外光,然后将这种光能转化为可见光波。

阿利斯泰尔·布朗是英国夜视和热成像公司 Thermoteknix 的产品经理,他认为这个示例中的情况可能是,其中使用的衣物在红外线下看上去时,可以显示出更多东西。他补充解释道,这会让它看起来:“与我们肉眼使用的宽波段可见波长非常不同”。

文斯•霍顿是一名退役的美国陆军战士,华盛顿国际间谍博物馆的馆长,他在部队里经常使用夜视和热成像技术。但是,他说“X 光”功能受到了严格限制。

他说道:“你可以透视灌木之类的东西,但是除此之外,也没有别的什么。如果是固态结构,则很难用红外线透视。”

但是,这并不意味着,对于这种技术就没有需求。霍顿举了一个解救人质的示例。

他说:“如果最后打算突击时,可以看到里面情况,就能了解坏人的位置”。

Image caption 机场上已经使用 X 光来检查行李,而且有些 X 光设备还可以用于透视衣物(图片来源:盖蒂图片社)

大家能想到可以实现这一功能的设备吗?出人意料的是,真的有这种设备。虽然除了专家以外,普通人还无法操控 X 光,但是军事任务承包商却一直在执行相关实验。因此,在二十世纪邓迪市的治安官提出那个想法之后,他们很快就将其付诸了实践。

霍顿解释道:“这方面早期的实验结果是一些巨大笨重的机器,如果想要用于军事或警务用途,从战略上讲并不可行。”但是,如今警务和军事人员可以购买迷你掌上型 X 光枪,这是一种可以手持,“易于使用”的 X 光设备,可以透视车辆、房间、袋子和包裹。

其制造商美国科学与工程公司在自己的网站上宣称“操作员扫描目标之后,系统的专用平板上会实时显示其影像。”该网站上还有一个网页,人们可以在上面试用该系统的虚拟演示。

尽管如此,普通消费者还是无法负担这种设备,因为其售价要五万美元。此外,人们还担心执法机构使用的 X 光设备越来越多,可能会对公众造成健康风险。对于毫米波扫描仪也出现了类似的顾虑。这种扫描仪使用微波,如今很多机场上都安装了这种设备。这些设备面临越来越多的指责,称其侵犯了隐私,因为有些设备的操作员可以透视人们的衣物。为了应对这类恐慌,现在美国法规禁止使用这些设备显示细节影像。

不过,有一种技术比 X 光眼镜更加便宜和安全,而且可以提供类似的功能,那就是大家家里已经安装的 WiFi。

去年,美国麻省理工学院发布了一个视频,其中显示一种定制的 WiFi 发射器可以透视固体墙壁之内的人,形成粗略的影像。

狄娜•卡塔比解释道:“当你发送无线信号时,信号会反射所有事物,而这些反射内容会返回给你。”计算机软件能够分析信号反射内容并形成被反射物体的影像。

卡塔比补充说道:“我看可以通过影像看到人们在空间里的移动,他们坐在什么位置,他们如何四处走动,并且能够检测到跌倒,这对于老年人来说是个大好事情。”

对于霍顿来说,这种技术有很多种潜在用途。

Image caption 未来这种 X 光透视技术是否可以在医学上为大众服务?(图片来源:盖蒂图片社)

他表示:“实际上,我知道这种技术已用于建筑检查中。可以通过这种技术检查线路和结构。”

当然,军事和情报单位人员可能也已使用这种技术的高级透视功能,进行监视。

霍顿表示:“你在公众新闻中看到的任何技术,情报单位可能早在十年前就已在使用。”

他还补充说,这实际上意味着,对于长达一个世纪的 X 光眼镜梦想,我们很可能是兜了个圈,又回到原地。如果有一天,智能眼镜流行起来,不难想象未来这些技术的小型化设备会应用于穿戴式装置中。

这个曾经在漫画书中出现的愚蠢想法,很可能会很快成为现实。到时候,哪怕是超人,也会感到惊讶吧!

请访问 BBC Future 阅读 英文原文

更多有关此项报道的内容