科學前沿 100塊的手機雷達實現隔牆透視！光難道會拐彎嗎？

在我們的常識裏光只能沿直線傳播 如果你藏在牆後面 我就看不見你了 當然也不是沒有辦法 在過去想要實現隔牆透視 那得是軍用雷達或者是頂級實驗室裏的幾百上千萬的專業設備 而現在只需要一個普通手機上的激光雷達 對着牆壁微微手抖兩下 再配合算法就能直接還原出躲在牆後面的人 一年成本還不到100塊錢 相關的研究成果已於5月20號發表在了頂尖期刊自然雜誌上 今天我們就來大致看一下麻省理工學院的科學家們到底是給他開了什麼外掛 以及還有沒有其他的透視技術和他打配合 順便再聊聊更深層次的時間和信息問題 在學術界 這種技術有一個非常高大暢的名字 叫非實現成像 大白話翻譯過來就是拐彎成像 它的核心其實就是物理學中的慢反射現象 我們知道光打在鏡子上會發生鏡面反射 你能看到清晰的自己 但是打在普通的白牆上 因爲表面的不平整 光子會像天女散花一樣亂飛 他們在時間和空間上都被徹底打亂了 他們撞擊在牆後的物體上 再反射回來 當沒眼睛力的時候 已經變成了一團物理意義上的白噪音 就像老式電視節的雪花點 以前的科學家爲了從這堆亂麻一樣的白噪音裏把畫面給拼回來 那手段可以說是極其殘暴 他們需要用到非秒激光器 還有能捕捉到單個光子的超高精度單光子抗擊 去測量光子在極短時間內的微小差值 這套物理裝備下來 不光價格上天 還又大又重 那他們是如何用百元手機零件把這天價的硬件給省掉的呢 我們知道iphonepro系列和些高端安卓機背後有一個小黑孔 那個就是激光雷達 它工作時會發出近紅外波段的激光點陣去測量物體的距離 當我們手持手機時 由於呼吸和肌肉收縮 手會發生極其微弱不規則的晃動 以前這種手抖是算法的噩夢 大家都在想盡一切辦法的去防抖 但這一次 麻省理工學院的研究人員發現這種自然的抖動 反倒是讓雷達變成了一個天然的物理掃描儀 他們開發了一個叫做運動誘導恐驚採樣的模型 你這手沒抖一下 手機和牆壁的相對角度就會發生微秒級的改變 雖然手機裏的雷達接收器只有針尖那麼大 但當你手晃動了幾百次 算法就會把數百個不同的採樣點 在牆面上強行拼湊成了一個虛擬的直徑可達數米的主動大光線投進 這個就是真正的硬件不夠算法來湊 每次手抖返回的光子在納秒級的時間差裏都會產生微弱 但連續的相位變化 算法通過變態的計算 把這鍋在空氣中已經亂成一鍋粥的光子湯 進行逆向的持續追蹤 硬生生的把它們退回到撞擊牆後障礙物之前的狀態 如果說激光雷達這種拐彎透視還需要你主動的拿手機去照 那麼最近德國卡爾斯魯厄理工學院的研究會讓你徹底放棄這種隱私的幻想 因爲他們發現啊 即使你出門不帶手機 不連接任何的網絡 甚至不穿戴任何的電子設備 街角麻辣燙店裏的一臺普通的wifi路由器就能勾勒出你的3D輪郭 和走路的姿態 這個研究有個非常有意思的名字 叫做從wifi裏走出的間諜 以前我們知道wifi確實能感知人體 但那需要你去測量心臟的狀態信息 這玩意數據太龐大 噪音多 而且你得黑進別人的網絡裏才能拿到 而這次德國的科學家找出來的這種物理外掛叫波束成型反饋信息 簡稱bfi 這個東西損就損在兩點 第一 它是明文傳說的 爲了讓你的手機在家裏任何角落網速都飛快 現在路由器都支持這種波束成型的技術 就是把信號像手電筒一樣準確的射向你的手機 爲了配合 必須不斷的向路由器反饋空間信號的情況 因爲要兼容各種新舊設備 這個bfi的反饋包在空氣中是以明文不加密的方式廣播的 第二 你成了物理意義上的電磁阻尼器 我們的人體70%都是水 水分子對wifi信號有極強的吸收和散射作用 這就意味着 任何居心叵測的人 只要拿一塊9塊9包郵的免驅網卡 連密碼都不用破 就能直接採集你的信息 實驗中 他們招募了197個志願者 機器學習算法僅僅通過分析他們走過wifi區域時對電磁波造成的擾動 就能拼湊出每個人的身高 體型和獨一無二的不太特徵 識別的準確率接近100% 是不是有一點恐怖 講這 極客朋友們肯定已經看出來了 如果把這兩項技術強行的揉在一起會發生什麼呢 這其實就是多物理場感知融合的一個大趨勢了 現在無處不在的無線網絡可能會發展成一個全面的監控基礎設施 這種監控方式隱蔽性極強 幾乎不會引起懷疑 不僅僅是以上這兩種技術 科學家們正在從主動和被動 實現內和實現外等多種方式來增強透視的能力 南佛羅里達大學在2026年最新提出了一種神經網絡集碼器 它更離譜 你甚至不需要像麻省研究的那樣拿起手機採樣 你只需要拿一個普通的照相機對着慢反射牆壁拍張照片 牆後隱藏障礙物投射在牆面上的肉眼根本無法察覺的微弱的軟陰影就是它的線索 只花短短的10秒鐘就能在普通電視上直接把牆後面的3D障礙物和兩地色彩場景同時逆向算出來 比起之前的擴散模型算法 速度直接飆升了100倍 如果把視線轉回我們看得見的空間 物理學家甚至把整個房間都變成了掃描儀 就在2026年的5月 亞利桑那大學展示了一項被稱爲超級3D視覺的突破 論文已於5月20號發表在了自然通信雜誌上 在日常生活中 自動駕駛汽車或者機器人最怕遇到反光材質 一塊亮閃閃的金屬或一面玻璃就能讓所有的3D傳感器瞬間致盲 而這群科學家用了一種叫做神經擬態事件相機的傳感器配合激光掃描 這種相機非常特殊 它不像傳統相機那樣一幀一幀拍照 而是隻記錄像素點亮暗發生變化的瞬間 並且擁有變態的動態範圍 從極暗到極亮它都能同時看清 算法先用激光掃描 並建立房間裏所有粗糙暗淡表面 比如白牆布以沙發的3D模型 算法將這些已經建好模的粗糙表面直接當成了一個巨大的虛擬屏幕 當激光照在那些光滑的金屬和鏡面上 在反射回牆面時 事件相機捕捉到了這些超高頻的亮度變化 通過反向偏折計算 直接把極難測量的鏡面物體在3D空間裏高精度玻璃還原 萬物皆可爲屏幕 萬物皆可被反射 在這個多維技術合體的時代 不管是主動手抖 被動的單張 還是利用周圍的一切進行慢反射計算 物理空間上的屏障和材質的物理屬性在強大算力的面前都正在被撥的一絲不管 我們把這所有的物理外掛放在一起看 就感覺人類這幾千年的技術發展彷彿就是一部毛語盾的攻防室 過去我們的祖先試圖打造最鋒利的青銅矛去刺穿最厚重的盾牌 而到了今天 這個矛是用變態的算力和多模態算法 把看似混亂無序的光子和電磁波重新梳理 看穿牆壁 而盾則成了人們追求的光學和無線電隱身 爲了防住未來的挖髮間諜 國際電氣電子工程師學會已經在起草下一代的802.11bf安全協議 準備強行給返回數據包打上加密補丁 而爲了防住雷達 軍事上的專家們已經挖空了心思 這種毛語盾永無止境 但是背後還有一個更深層次的問題 任何事情的發生都會對周圍的環境產生永久且不可磨滅的影響 大家都聽過蝴蝶效應 一隻蝴蝶在南美洲抖動翅膀 可能在兩週後引起北美的一場龍捲風 在過去我們覺得這只是氣象學和混沌學上的比喻 但從今天的物理學外觀來看 這個是純粹的物理事實 你看那個在牆後面的人 他以爲自己被擋住了 但他不會意識到他身體裏的水分子和他衣服上的纖維正在對周圍的電磁波產生可以逆向的影響 牆後面有人和沒有人 周圍的光線環境必然是不同的 只肉眼看不到吧 他在牆後面輕輕的走一小步 其實已經極其微弱的改起了整個房間裏的光子和電磁波的運動軌跡 這個其實就是宇宙的一種底層設定 只要你存在 你就必然會影響周圍的環境 你就必然在輸出信息 所以如果以後我們的算力繼續膨脹 變得無限強大呢 如果我們能捕捉到房間裏甚至地球上的每一個散射光子的精確軌跡 通過無法想象的算力去逆向計算 那是不是就意味着在這個世界上將再也沒有祕密 一切的過去都可以被逆推還原 愛因斯坦曾經雲過啊 過去現在和未來的區別只是一種頑固的幻覺 當算力推到極致 時間的流動性也許真的只是我們的感官錯覺 宇宙就像一部早已拍好的電影 我們可以選擇快進和快退來看了 好了 今天腦洞開的有點大 咱們還是得活到現實 大家不用太擔心 因爲這種透視的技術啊 現在分辨率還很低的 消耗的算力也很大 然後對環境光溫度溼度的要求也非常高 所以目前在民用級別上還有很長的路要走 好 今天的內容就結束了 如果你有什麼想法 歡迎在評論區告訴我