編譯／韋士塔

物體是否透明，取決於光線。為什麼糖是不透明物體？因為糖屬於紊亂介質（disordered medium），就如同粉末、沙子；它們的內部原子並無規律排列，光束進入時無法依照原先的路徑穿透，而是以非常複雜的方式被散射，這也是我們能看見物體的原理。同樣的，如果光線能夠不受任何阻礙直接穿透某個物體，這個物體在我們的眼中就如同隱形。

奧地利維也納科技大學（TU Wien）和荷蘭烏特勒支大學（Utrecht University）的研究小組，已經發現一種特殊的光波操控方式，產生能夠穿透任何紊亂介質的光束，被照射的目標彷彿並不存在。

研究團隊已把這項發現發表於《自然光子學》（Nature Photonics）期刊，主持這項研究的維也納科大理論物理研究所羅特（Stefan Rotter）博士，把這種現象稱為「光的不散射模式」（scattering-invariant modes of light）。他表示，這個發現未來或許可以應用在醫療或軍事領域，例如檢查人體內部的健康情形，或者觀察建築物內部狀況。

羅特博士指出，在光學領域中，透明度是指材料物理性質允許光穿透該材料而不被散射的程度，由於材料的分子性質與結構都不相同，因此能吸收的光波長也不一樣，比如分布在大氣臭氧層中的臭氧分子能吸收短波紫外線，木材則因為有吸光物質木質素，所以呈現不透明的棕色。

他以水流表面的漣漪解釋這些現象：「漣漪的波紋形狀有無數種；同樣的，光波照射在物體上時也是如此。然而，能夠穿透紊亂介質的光波，會以特定的方式偏轉；如果能掌握其偏轉方式並加以控制，就能產生各種不同的效果。」

這項研究的實驗小組負責人烏特勒支大學教授莫斯克（Allard Mosk），使用氧化鋅（zinc oxide）進行實驗，這是一種內部原子完全隨機排列的不透明白色粉末，他們使用複雜的計算方法確定光束通過氧化鋅材料的散射模式，並找出一種散射不變的特殊光束；這種光束不會被氧化鋅改變波形，只是能量稍微衰減。

莫斯克指出：「氧化鋅不會改變這些光波的形狀，儘管這種模式可能非常特殊且罕見，但理論上，我們如果能以正確的方式組合這些模式，就能讓光束形成的圖像，在照射到的物體後方再次呈現。」

莫斯克指出，如果相關技術成熟，或許有朝一日能協助突破現有成像技術的瓶頸，例如人體內部影像。他說：「目前，醫學上經常使用X光觀察人體內部，因為X射線的波長較短，因此能夠穿透皮膚。然而，醫學上的X光輻射屬於危害性較大的電離輻射，雖然輕微的輻射量不會致癌，但我們仍希望能開發出更安全的方式。」

羅特博士則表示，未來或許能夠利用特殊光波穿透目標，傳送想要顯示的影像，也可能利用光波讓物體隱形；新的光束操控模式能夠控制射線的波長和波形，創造了全新的可能性。