与物理学家一起看电影 (节选)-第8部分
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在外星人眼睛里可以看见发出蓝光的冰冷微生物和发出红光的活着的生物交杂在一起。因为像人类或老鼠一样的恒温动物身体中会发出热（体温），所以会放出热线红外线。因此无论在多么黑暗的丛林中掠夺者总能找到人类，而人类则束手无策，最后只能被外星人怪物掠夺者残忍地对待。
影片中出现了变温动物蝎子也被红外线感知器探测到的场面，但是事实上因为变温动物的体温和周围温度只有3～4度之差，所以掠夺者的视力非常不好。以上这个场面就是〃玉中瑕疵〃。
遭遇能感知红外线的凶残的外星人掠夺者后主人公特工队队长（阿诺德·施瓦辛格饰）是如何摆脱危机，杀死这个怪物，完成好莱坞电影式的结尾的呢？这里出现了十分戏剧性的场面。他有一次偶然把泥浆涂在身上后，近在咫尺的掠夺者竟然就那样从他身边走过而没有发现他。不仅因为泥浆挡住了从身体上发出的红外线，而且就是发出的微弱的红外线也散乱地分布在四周，所以即使主人公近在眼前，掠夺者也难以发现他。因此满身涂上泥浆的主人公（这样说的话他在掠夺者面前就和偷名人一般无二了）就能打败掠夺者。
在怪物面前变成透明人的秘诀是泥浆外有含在泥浆中的水分子。水分子有强烈吸收红外线的性质，特别是只能让可视光线范围内的光通过，其他范围内的光大都要被吸收。这就是我们能很容易地看见含有水分的大部分物体的原因。所以我们的眼睛只能感知透水范围可视光范围内的光的有趣事实无形中支持了我们人类是从水（海洋）中诞生后爬上陆地这个主张。
水分子能吸收红外线也能在其他影片中得到确认。影片《对抗性游戏（Fair Game）》中出现了与此相关的类似场面。为了自己事业的利益打算杀死律师（辛迪·克劳馥饰）的恶势力端着装有能感知墙后藏匿者身上发出的红外线的透视镜的枪瞄准了她和保护她的刑警（威廉姆·巴德温饰）。然而刑警马上打开冲凉器冲凉。于是他从红外线感知器中消失了。因为从冲凉器中喷出的水分子吸收了红外线的缘故。
目前美国正在研究制作能感知躲在墙后的人身上发出的红外线的透视镜。如果应用于实战的话将会发挥惊人的威力。
但是再进一步，影片《蒸发密令（Eraser）》中出现了不仅能感知墙后的藏匿者而且连他的骨骼和心脏跳动也看得清清楚楚地感知装置。阿诺德·施瓦辛格和凡尼莎·威廉姆斯主演的这部电影中出现了能发射带有电波的铝弹的EM枪。（被称为激光枪）这种枪伤装备的透视镜就是这种类型的。影片中出现的透视镜能看见墙后所有的物体，比X光更清楚地捕捉到人的身体，甚至心脏。
但是《蒸发密令》中登场的透视镜是仅靠现在的科学知识无法理解的加工后的机械装置。为了能高清晰度地显示墙后的物体，必须使用X光。然而尽管X光的穿透率非常高但是因为几乎不反射，所以几乎没有反射到我们眼中的光。
我们在医院中通过X光能看到自己身体的内部是我们身体发射出X光被放置在相反方向的感光胶片感知的原因。那么冲洗感知了像穿透率较低的骨头和像穿透率较高的肉一样各自不同程度的感光胶片后我们就能把握自己骨头的生理状态了。但是如果是像《蒸发密令》中出现的透视镜一样不使用感光胶片的情况，那么发射率就必须向穿透率一般高才行，而这是不可能的。因为根据能量守恒定律，反射率、穿透率和吸收率是一定的。
和至今为止的影片不同的是有的电影中红外线感知器不是用做透视镜或感知装置，而是被用做〃保安装置〃。在进入放置有重要金库的房间中装设激光保安装置，一旦有侵入者警报器就会响起。虽然眼睛看不见，但是激光像蜘蛛网似的密布在房间内的各处，只要一触及激光线警报器就会鸣响。在一端的尾部和另一端安装振荡器和接收器后，如果接收器片刻接受不到振荡器发出的激光就会认为有什么物体进入了它们之间，警报器就会马上响起。这时使用的激光就是红外线。
影片《纵横四海》中在保管有贵重美术品的展览馆里也设置了这种保安装置。但是专业神偷周润发、张国荣和钟楚红很漂亮地穿过了保安装置。他们能逃离房间的方法是在进入装有保安装置的房间之前先用准备好的葡萄酒倒入杯中，通过杯子观察房间内。那样不就能看见激光了吗？他们兴奋地手舞足蹈，自如地逃离出来。只相信保安装置的美术馆最终遭受了被盗的命运。
但是虽然看起来如此完美，其实这种事是绝对不可能出现的。因为即使通过盛满了葡萄酒的酒杯也是不可能看见激光的。那么如果用烟雾呢？利用烟雾不就能清楚地看见穿过烟雾的红外线吗？
很不幸，那可能也是行不通的。我们能看见光从烟雾中穿过是事实。物理学上这种现象被称为〃廷德尔现象〃。因为光与烟气的微粒相遇后会散向四方，所以我们看见的是光束现象。但是红外线波长较长，几乎不发生四散现象。因为光发散的程度与波长成反比例增加。更确切地说光的发散角度与波长的4次方成反比例增加。波长较短的蓝光或紫外线发散程度剧烈，而波长较长的红光或红外线发散程度则较弱。天空看起来呈蓝色就是这个原因。从太阳中发出的发散程度最强的蓝光进入我们的眼睛，天空就看起来呈蓝色了。同样道理，红外光在烟气中发散不明显，所以实际上是很难看到的。保安装置上使用红外线的原因中的一个是它能用较少的能量很容易地制作出来，然而也是因为它有不发生廷德尔现象，不用担心被发现的优点。
那么还有最后一个疑问。如果利用红外摄像机不就能看见保安装置的红外线激光了吗？虽然是个不错的主意但是研究保安装置的人也不是泛泛之辈。
保安系统中发出的激光并非是连续的信号而是间断性的信号。即因为短信号是瞬间发射的，所以即使是红外线摄像机也看不到。再加上信号有强有弱，所以很难用摄像机捕捉到。最后得出了要想突破红外线激光感应装置是非常困难的结论。科技使人类的视野扩展到了红外线的领域，它向我们提供了看世界的新的视角。用红外线看到的世界就像掠夺者看到的地球一样，是个并不美丽的模糊的样子，但是肯定是一个能感受到生机的世界。今后科学技术将继续加快步伐，研究出克服我们视力界限的机械装置。
即使那样说这也并不只有有利的方面。因为除了用于保安或军事目的，它还能被误用做侵犯他人隐私的工具。从这上面看很大程度上预示着将出现能看见游泳服内部的红外线摄像头。
14。蓝霹雳 直升机能旋转360度吗？
如果想在电影中看到追击战，那么一定会出现伴随着〃突突突突〃声音的很酷的直升机。描写攻击型直升机的影片《蓝霹雳》中最后出现了直升机旋转360度的场面。但是这种事真的可能吗？
飞机和直升机常常作为好莱坞动作电影中牵动剧情发展的重要线索登场。如果仔细观看《九宵屠龙（Passenger 57）》、《惊天动地 （Con Air）》、《空军一号（Air Force One）》、《壮志凌云（Top Gun）》、《越空飞龙（Drop Zone）》、《空前绝后满天飞（Airplane）》、《最高危机（Executive Decision）》、《终极速度（Terminal Velocity）》等影片就会发现利用飞机做主要素材的电影比想象中多得多。也许是因为在快速和高空以及飞机内部不能随意开枪的特殊情况能给观众带来紧张感。
直升机同样如此。如果想在影片中看到追击战，那么看到的肆无忌惮的家伙就是直升机。甚至也有像影片《火鸟（Fire Birds）》或《蓝霹雳》一样以直升机做主角的电影。说到这个自然不能不提到影片《飞狼突击队（Air Wolf）》。伴随着〃突突突突〃声音疯狂地旋转以及从地平线上慢慢显现的直升机的登场无论何时都是超酷的。
与飞机有关的电影中有很多存在〃玉中瑕疵〃。广为人知的科学错误中的一个就是《虎胆龙威2》中的最后场面。第一部中局限在楼房空间中的夺目的武打动作舞台在第二部中转移到了纽约肯尼迪机场。在影片的末尾，恐怖分子挟持了飞行在高空的客机上的旅客做人质要挟控制塔，达到目的后正要乘坐飞机逃离机场时，〃真正的不死之身（Die Harder）〃我们的主人公布鲁斯·威利斯将如何击败恶势力呢？
布鲁斯·威利斯登上恐怖分子乘坐的客机，打开了输油管的盖子。从飞机上跳出来摔向跑道时，在空中回头看了一眼的布鲁斯·威利斯用打火机点燃了从飞机上喷写出来的机油，火苗瞬间沿着油柱蔓延至飞机，飞机在空中爆炸了。
这个场面给观众留下了深刻的印象，令观众叹为观止，〃说它虚假的理由是，首先火苗沿着油柱向上蔓延的速度比飞机的速度慢得多，实际上再现这个场面火苗蔓延的速度还不到
10米/秒。换句话说，每秒还不能前进10米。所以怎么可能追得上高速飞行的飞机呢？更荒诞的是根据航空宇宙学和朋友的一致说法，科技的燃料是灯油，不易被火点燃。那么从一开始这样的设定本身就是错误的。
撇开直升机不谈。直升机没有跑道也能垂直升降，也能停在空中。所以直升机主要被用做进入飞机不能进入的狭小区域时或者空中测量、物资输送、人命救援、摄影照相时。《侏罗纪公园》中哈蒙德博士一行被霸王龙和迅猛龙追赶，最后逃离小岛靠的也是直升机。《球体》中把达斯汀·霍夫曼送到太平洋中心一艘船上坐的也是直升机。如果达斯汀·霍夫曼博士准备的不是直升机而是一般的飞机，也许就不可能那么快逃离小岛了。
最近也出现了可以垂直起降的飞机。已经在影片《真实的谎言（True Lies）》中亮相的〃鹞式飞机〃就是那种类型的。但是直升机能做的事没有必要一定要价格昂贵的〃鹞式飞机〃做吧。
最先构想直升机的人是雷奥纳多·达宾奇在他之前已经有欧洲人或中国人想到了，但是人人都承认1490年在达宾奇的笔记本上勾画的直升机设想是最具体、最科学的形态。那以后虽然一度掀起了一阵研究直升机的狂潮，但是因为没有一种强力引擎能牵动直升机的自重和货物，所以没能进行正式的研究开发。后来波尔·库勒尼制造的载人直升机成功实现了垂直起飞，进入30年代成功地实现了垂直起降和向前飞行，直升机开始引起世人的关注。之后直升机历史上最著名的人物伊科·思卡斯基
在1939年首次乘坐自己研制的VS－300成功地进行了纪录式飞行。由此直升机的实用性为世人所知。第二次世界大战后确定了直升机设计的基本原则，如此才会出现现在众多的直升机。
直升机能飞上天的原理是什么呢？要想理解它必须先理解1600年代
伯努利发现的〃伯努利原理〃。如果知道了这个原理就能知道直升机升天的原理了。所谓〃伯努利原理〃就是类似空气或水的流体流速快，流体产生的压力就会变弱。所以水流动时如果一边的水势强，另一边弱那么水势弱的一边压力就大，水势强的一边压力就小。如果在它们之间放入树叶，树叶就会顺着水势强的一边。因为水势弱的一边压力大，水势强的一边就把树叶推向弱的一边。
半圆模样的木板经过大气时同样如此。把半圆圆的一面朝上放置以后，如果把半圆向前移动就把空气分成了上下两股气流。向上的空气就会沿着半圆圆的一边流动，向下的空气就会沿直线流动。因为半圆的长度更长，向上的空气流动更快。下面流动较慢的空气就被流动快的空气－压力较弱的－上方推动做半圆运动。这种力被称为〃举力〃。飞机能飞上天也是有了这种力的缘故。因为飞机的机翼上部旋转出的是流线型，所以就能很容易的上升。
直升机上升的原理稍微复杂一些。因为它虽然利用了举力但是和流线型的机翼产生的举力是不同的。直升机的旋转机翼上部和下部是一样的。那么是如何产生举力的呢？直升机改变旋转机翼的角度就产生了举力。
这可以坐在车上体会到。汽车行驶时把旁边的车窗放下后把手略微伸出窗外。如果把水平伸开的手稍微向前倾斜就能感到手在上升。在水平面上倾斜后接受风的上下面积不同就产生了举力。利用这个原理直升机把中央螺旋桨的机翼角度倾斜后使之旋转就产生了举力。
想要改变直升机方向时只要改变机翼面的角度就行了。这可以从陀螺上得到验证。轻轻拨动沿反时针方向急速旋转的陀螺的右边就会发现陀螺会向前旋转。陀螺旋转时同时进行两边的旋转运动。一种是自己沿着轴旋转的运动，另一种是沿着轴周围旋转的运动。一般旋转式这两个运动会保持均衡，如果拨动旋转的陀螺的一边，破坏了这种平衡，那么为了保持平衡陀螺就会反射似地向前旋转。物理学家们把这种作用称为〃旋进性 （Gyroscopic Precession）〃（陀螺进动）。直升机向前飞行就是依据这个原理。
但是有一个问题。中央螺旋桨旋转的话直升机机体就会向相反方向旋转。这就是著名的牛顿〃作用与反作用法则〃。〃如果加强某一种力就会产生大小相同方向相反的另一种力〃。为了解决这个问题许多的科学家对此进行了研究。起初科学家们设计在中央螺旋桨上面再设置一个反方向旋转的机翼，用来抵消中央机翼旋转机体的力（物理学家们把使其这样旋转的力称为〃转矩（Torque）〃）。这种设计被叫做〃同轴反转式〃。
伊科·思卡斯基把在后部安装了垂直尾翼后解决了这个问题。垂直的尾翼起到了抵消中央螺旋桨产生的旋转力的作用。如果看过罗伯特·德尼罗和查尔斯格罗丁主演的影片《午夜狂奔（Midnight Run）》就会知道尾翼在使直升机不
