隱形斗篷這一科幻技術(shù)未來將可能成為現(xiàn)實，宇宙大爆炸和中宇宙膨脹現(xiàn)象有可能得到顛覆性的解讀。上海理工大學光學工程學科團隊首次在負折射光子晶體中觀察到了光波波段逆多普勒頻移的物理現(xiàn)象，并在最新出版的《自然·光子學》上刊出該研究成果。這是世界上首次在光學領(lǐng)域證實多普勒效應(yīng)的逆轉(zhuǎn)，將在天文學、醫(yī)學、微電子工業(yè)等方面得到應(yīng)用。

多普勒效應(yīng)是指當觀察者和光波源之間存在著相對移動時，光波的頻率會發(fā)生改變的現(xiàn)象。當物體光源和觀察者距離不斷靠近時，光頻率增高顏色變藍，反之則變紅。而多普勒效應(yīng)逆轉(zhuǎn)則說明當光源和觀察者距離不斷靠近時，光頻率不增高反而降低，光頻率從藍色波長減小至紅色波長。

這一效應(yīng)最早由前蘇聯(lián)物理學家在1968年作出理論預(yù)言，但一直未得到實驗證實。上海理工大學上海市現(xiàn)代光學重點實驗室在莊松林院士領(lǐng)導參與下，由陳家璧教授率領(lǐng)的科研組成功逆轉(zhuǎn)了這種在自然條件下無法發(fā)生的效應(yīng)。

研究人員通過用硅研制出一種人造納米結(jié)構(gòu)的晶體——被稱為“光子晶體”的物質(zhì)來實現(xiàn)負折射率。通過向這個獨特的光子晶體“超級棱鏡”發(fā)射激光束，并且改變“超級棱鏡”與探測器間的距離，成功創(chuàng)造了多普勒效應(yīng)逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象。同時，該實驗最終得到的光子晶體折射棱鏡，其微米量級刻蝕深寬比達到了25∶1，這意味著將1億根直徑為頭發(fā)絲三十五分之一、長度50微米的硅介質(zhì)圓柱整齊排列，刻劃在硅片上。

逆多普勒效應(yīng)將推動如隱形斗篷等科幻技術(shù)未來的發(fā)展，其成為現(xiàn)實的速度可能會超過大部分人的想象。