摘要：150多年来，科学家和科幻小说的作者始终对隐形着迷，并试图了解这一现象可能的运作方式。物理学家格雷戈里·J.格布尔将隐形科学从19世纪菲茨·詹姆斯·奥布赖恩的著作追溯到现代隐形技术、隐形斗篷和超材料，讲述了隐形何以成为可能/不可能的相关物理学基础理论与发现。这
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隐形
不被发现的历史与科学
[美]格雷戈里·J.格布尔 著 林庆新 等译
生活·读书·新知三联书店 2025-1
ISBN：9787108079367 定价：49.00元
【内容简介】
150多年来，科学家和科幻小说的作者始终对隐形着迷，并试图了解这一现象可能的运作方式。物理学家格雷戈里·J.格布尔将隐形科学从19世纪菲茨·詹姆斯·奥布赖恩的著作追溯到现代隐形技术、隐形斗篷和超材料，讲述了隐形何以成为可能/不可能的相关物理学基础理论与发现。这本书是对隐形如何从科幻变为现实的思考，更是一部光学与电磁学、量子力学的极简科学小史。科学圈的各种秘闻八卦也随着作者的讲述一一浮出水面。
可以自己动手实践的隐形实验，加上一份独具匠心的隐形书目将随书一起奉上，让我们通过阅读来一场隐形的冒险吧。
【作者简介】
格雷戈里·J.格布尔（Gregory J.Gbur），北卡罗莱纳大学夏洛特分校物理和光学科学教授。他是《下落小猫与基础物理学》的作者，撰写了大量关于物理学和自然的科普文章。
【目录】
1糟糕的预测
2“隐形”是什么？
3科学遇上小说
4 隐形射线与隐形怪物
5 光从黑暗中显现出来
6 光线绕行
7 磁铁、电流、光，大发现！
8 波与威尔斯
9 原子里面有什么？
10最后一个伟大的量子论怀疑者
11透视物体内部
12狩猎中的狼
13非天生物质
14隐身斗篷的问世
15奇趣丛生
16不只隐身
附录A：怎样实施自己的隐形设计！
附录B：隐形书目
致 谢
注 释
参考书目
引用授权
译后记
【选摘】
科学遇上小说
在经典电影《诸神之战》（Clash of the Titans, 1981）中，青年珀尔修斯（Perseus）在约帕城的露天剧场中醒来，感到十分意外，他是被嫉妒心深重的女神忒提斯（Thetis）扔到此处的。珀尔修斯的父亲是众神的统治者宙斯，他对忒提斯的干预非常不满。为了在这个危险的世界中保护儿子的安全，宙斯送给珀尔修斯三件礼物：一面坚固的反光盾、一把足以劈裂大理石的剑和一个能让穿戴者隐形的头盔。在其冒险故事中，珀尔修斯将很好地发挥这三件物品的效用。
《诸神之战》的故事大致基于古希腊的民间传说，可追溯到两千年前。珀尔修斯的传说历经数世纪的演变，其中最有影响的版本源自成书于1至2世纪的古希腊神话集《书库》（Bibliotheca），作者是伪阿波罗多洛斯（Pseudo-Apollodorus）。（学者最初认为这位作者是雅典的阿波罗多洛斯，但后来的证据证明这并非事实，因此这位未知的作者被称为“伪”阿波罗多洛斯。）
《书库》中，珀尔修斯戴上哈迪斯的神帽，获得了隐形的能力，从而偷偷接近美杜莎和她的姐妹们，并最终带着美杜莎的头颅逃脱：
戴上这顶神帽，他可以看见任何他想看见的人，但其他人却看不见他。珀尔修斯还从赫尔墨斯那里获得了一把金刚石镰刀，他飞到海上，找到了睡梦中的戈尔贡三姐妹。她们是斯忒诺、尤拉勒和美杜莎。只有美杜莎是可被杀死的；为此珀尔修斯被差遣去取其首级。但戈尔贡姐妹有缠着龙鳞的头、野猪般的大獠牙、铜手和用来飞行的金翅膀。凡是看见她们的人都会化为石像。于是，珀尔修斯趁女妖们熟睡时近身，雅典娜则指点他如何动手。他将目光转向了一面铜制盾牌，看着戈尔贡姐妹的倒影，斩下了美杜莎的头颅……于是珀尔修斯将美杜莎的头颅装进皮袋，回去了；戈尔贡醒来后开始追赶珀尔修斯：但由于他头戴隐形帽，她们看不见他。
因此，人们在千年之久，甚至更长的时间里，一直在思考拥有隐形能力的好处和弊端。
柏拉图在其伟大的哲学著作《理想国》（The Republic）（成书于公元前375年）中记述了关于隐身的更黑暗的看法。书中人物格劳孔（Glaucon）在和苏格拉底对话时提出了裘格斯戒指的故事。这个故事对于奇幻小说的书迷们来说可能颇为熟悉：
传说，裘格斯（Gyges）是吕底亚国王的一名牧羊人。有一天，他在田野里突然遭遇暴风雨和地震。地面裂开了一个洞。他大为震骇，走下洞去，瞧见一个空心青铜马，上面有门。他弯下腰往里一看，发现里面有一具高大的尸体，似乎不像是人类，它手上戴着一枚金戒指。他取下戒指，重新爬了上来。后来，按照惯例，牧羊人聚集在一起，向国王报告每月的羊群情况。裘格斯戴着戒指，坐在他们中间。他不慎将戒指的底托往内拧了一下，立刻就隐身了。其余牧羊人在谈话中提及他，仿佛他不在现场一样。他惊讶万分，再次碰触戒指，将底托向外拧，他就重新出现了。此后又反复试验，都是同一结果：内拧底托，就会隐身；外拧，就会重新出现。意识到这一能力，他立刻设法被选为派往宫廷的信使。一到达宫廷，他便诱惑了王后，与她谋反，将国王杀害，夺取了王国。现在假设有两枚这样的神奇戒指，一枚被正义的人戴上，另一枚被不义之人戴上。他们说，没人会有如此坚定的品性，会永远正直。
柏拉图通过讲述格劳孔关于裘格斯戒指的故事，思考道德是否只是因为惧怕惩罚而存在，而正义本身是否只是社会建构的产物。柏拉图借苏格拉底之口回答了这个问题：屈服于至高权力之诱惑的人终将被自己的基本欲望奴役，从而实际上是在惩罚自己。不屈服的人能够自控，因此既快乐又自由。
自古以来，获得隐身能力又最终堕落的故事层出不穷。柏拉图、伪阿波罗多洛斯及其追随者视隐形为神之赐予、魔法的产物和想象性的概念，可用作非现实的隐喻或例证。在伊丽莎·海伍德（Eliza Haywood）于1754年匿名写成的《隐形间谍》（The Invisible Spy）中，叙述者从一个神秘的魔术师那里获得了一条可使人隐形的腰带；在詹姆斯·道尔顿1833年所写的《隐形绅士》中，主人公随口说了一个愿望就获得了隐身的能力。
随着人类对自然世界的理解日益深入，有人开始思考是否能在自然法则之下实现隐形状态。但首次提出这个问题的并非科学家，而是一位科幻作家。1859年，爱尔兰裔美国作家菲茨·詹姆斯·奥布赖恩（Fitz James O’ Brien）发表了《它是什么？一个谜》（What Was It? A Mystery），这是有史以来最早尝试用科学解释隐身现象的小说。
菲茨·詹姆斯·奥布赖恩的生活狂野不羁、跌宕起伏、毫无定式，这也反映在他的写作中，有时甚至有些吊诡。1828年，奥布赖恩出生在爱尔兰，原名迈克尔·奥布赖恩（Michael O’ Brien），父亲是一位律师。他很早就对写诗产生了浓厚的兴趣，这在未来的岁月里对他大有裨益。他在都柏林大学读书，后移居伦敦，据说过着奢侈的生活，仅用两年就花光了父亲留给他的遗产。于是，他在1852年左右前往美国谋生，并把名字改成了菲茨·詹姆斯。幸运的是，他在家乡有足够的影响力，能够获得纽约市文学界的介绍信，很快便为各种出版物写作，包括《晚邮报》（Evening Post）、《纽约时报》、《名利场》（Vanity Fair）杂志和《大西洋月刊》（Atlantic Monthly）等。
文学事业无法维持奥布赖恩习以为常的奢华生活，报道称他经常欠债，四海为家，命途多舛。他魅力四射，但脾气暴躁，和遇到的一些人成为了终身的朋友，也惹怒了一些人。朋友托马斯·戴维斯（Thomas Davis）在他逝世多年后讲述了一个关于他双重性格的精彩逸事：
唐纳德·麦克劳德（Donald McLeod），即《平什赫斯特》（Pynnshurst）的作者，曾是奥布赖恩的伙伴，他们睡在同一张床上。一天晚上，他们刚上床，就展开了一场关于苏格兰和爱尔兰民族性的激烈争论，麦克劳德对奥布赖恩发表的一些观点十分不满。“这无法容忍！”麦克劳德大声喊道。“你随意。”奥布赖恩回答说。“先生，我不够满意！”麦克劳德咆哮道。“好吧，”菲茨·詹姆斯同样愤怒和好战，把毯子盖好，“好吧，你知道明天早上在哪儿找到我。”这最后一句狠话，虽然严肃到了极致，却让两人在笑声中结束了这场争论。
1861年内战爆发，奥布赖恩加入了纽约国民警卫队第七团，期待被派往前线为联邦政府战斗。不料，该团只是为了守卫华盛顿而部署的，奥布赖恩服役一个月后就被遣返。尽管如此，奥布赖恩并未气馁，他努力争取，被任命为将军幕僚，并在1862年初加入弗雷德里克·兰德将军的前线部队。他与兰德将军一同在今西弗吉尼亚州的布鲁默里山口对抗邦联军队，2月14日参与冲锋，是极少数勇敢越过敌方火线的人之一。几天后，他带领一支骑兵队去抢夺敌人的牛群，遭遇了一支敌军，人数是他们的四倍多。然而奥布赖恩毫不畏惧地指挥了冲锋。“正当他们策马向前，邦联军官举起手大喊：‘站住！你们是谁？’奥布赖恩回答道：‘联邦士兵！’并向他开火，打响了交战的第一枪。俘虏这支小小的队伍，对于邦联军来说易如反掌，但奥布赖恩的进攻十分大胆，这让敌人以为他一定还有预备队。”联邦军成功击退了敌人，但奥布赖恩自己就没那么幸运了。他杀死了邦联军的领袖，肩膀却中了枪。伤势十分严重，起初还有康复的迹象，然而，状况不断恶化，他于1862年4月6日去世，年仅三十五岁。
奥布赖恩笔下的故事奇异诡谲、想象瑰丽，暗示着他还未到达巅峰就提前结束的写作生涯。他的鬼怪小说《迷屋》（“The Lost Room”，1858）讲述了一个男人家里的书房被恶灵占据的故事。主人公为了争夺房间的所有权，冒失地与恶灵打赌，却在物理意义上彻底失去了书房。这个故事好似一个隐喻，映射着奥布赖恩飘零失落的人生。在《从手到口》（“From Hand to Mouth”）中，一位挣扎谋生中的作家在一家旅馆避雨，这个旅馆似乎是活的，还在观察他；这个超现实的讽刺故事也是半自传性的，它以愤世嫉俗的态度看待作家们竭力谋生的困境。在《魔法师》（“The Wondersmith”） 中，一群邪恶的巫师密谋赋予玩具木偶生命，操纵它们进行谋杀，结果却反遭这些木偶的攻击。
然而，奥布赖恩最具影响力的故事是那些涉及科学思想，尤其是光学的故事。他最著名的作品《钻石透镜》（“The Diamond Lens”，1858），讲述了一个人建造了有史以来最强大的显微镜，并爱上了他在一滴水中看到的微型女子的故事。6 然而，发表在《哈珀斯杂志》（Harper’s Magazine）上的《它是什么？一个谜》才真正在科幻小说领域开创了新境地，该小说试图解释传统上无法解释的隐形力量。
故事中，叙述者哈利和朋友汉蒙德入住了一家传闻近年在闹鬼的寄宿公寓。一天晚上，哈利在黑暗中遭到攻击，那个生物身形矮小，但力量惊人。他与这个人形生物搏斗，并成功制服了它，将其按在地上。他用另一只手打开了灯，结果发现与他交手的这位袭击者是隐形的，还在喘气！
汉蒙德赶到后，两人将这个生物绑起来放在床上。他们不知如何处理它，而这个生物也不想吃任何给它的食物，它日渐虚弱，最终死去。两人就将其埋在房子后院。
作为一篇恐怖故事，《它是什么？一个谜》算不上特别吓人，但却是一篇引人入胜的开创性科幻小说。在两人绑住这个生物后，汉蒙德试图通过推测隐形生物的存在原理来安抚他的朋友哈利：
让我们稍加推理，哈利。这儿有个真实存在的躯体，我们摸得着，但看不见。这事儿怪得很，咱俩都怕极了。难道没有类似的现象吗？拿一块纯玻璃来说吧。它摸得着，是透明的。一定化学性质上的粗糙使它无法完全透明到彻底隐形。但你要知道，理论上制作出一块不反射任何光线的玻璃是可以实现的：一块在原子层面上纯净和均质的玻璃，太阳射线可以像穿过空气一样穿过它，折射而不反射。我们看不见空气，但我们能感觉到它。
奥布赖恩引用了光学领域最为古老的两个实验现象来解释隐形：反射定律和折射定律。伪阿波罗多洛斯在叙述珀尔修斯的事迹时也曾一并讨论过这两个定律。反射定律表明，当光线从平坦光滑的表面（如抛光金属或玻璃）反射时，反射角度等于入射角度。这个定律可能早在古代就已被发现，《几何原本》（Catoptrics）一书中便有记载，此书据说是著名几何学家欧几里得（Euclid）在约公元前约300年编写的。然而，有人认为这本书可能是由数世纪后的一个或多个作者撰写的，因此现在称其作者为“伪欧几里得”。
折射定律用量化的方式描述了光线从一个透明介质到另一个透明介质时方向的变化。折射现象自古以来就为人所知。在《理想国》中，柏拉图指出“同样的物体，在水中看上去弯曲，在水外看则是直的”。如今，我们将这种现象称为“弯曲吸管”错觉，即在一杯水中，吸管在水与空气的交界处看上去似乎是弯曲的。从水下反射出来的光线在离开水面时会改变方向，从而导致吸管看上去是弯的。几个世纪以来，许多学者试图量化折射定律，现在普遍认为荷兰天文学家威尔布罗德·斯内利乌斯（Willebrord Snellius）在1621年提出了正确的公式。然而，这个定律已经被多次发现和再发现，伊斯兰学者伊本·萨赫尔（Ibn Sahl）在984年发表该定律，是公认的首位提出该定律的人。尽管如此，这个定律通常被称为“斯涅尔定律”。
我们不会关注这里详细的数学运算。用一句话说，当一束光从密度低的介质（光速更快）进入密度高的介质（光速较慢）时，它的方向会向交界面的垂线偏折。10从密度高的介质进入密度低的介质时，情况则相反，光线会向远离垂线的方向偏折。光在真空中的传播速度与光在该介质中的传播速度之比称为折射率，水的折射率为1.33，玻璃为1.5，钻石为2.417。折射率越高，光线的偏折程度越大。自然界发现的材料中，钻石的折射率最高。钻石拥有极强的折射能力，因此奥布赖恩设想使用钻石透镜制造一台前所未有的高性能显微镜（尽管后来发现，制造一台高性能显微镜要比选择透镜材料更为复杂）。空气的折射率约为1.0003，这使得空气中的光速只比真空中略低；后文我们将看到，这是制造隐形装置时面临的主要困难。
值得注意的是，反射与折射同时存在：照射到光滑透明表面上的光，一部分被反射，其余则被折射。
奥布赖恩对隐形的解释基于两个关键性假设。其一是，折射光线在穿过物体时不受影响。如此假设很可能是看着一块窗玻璃构想出来的；因为光线穿过窗户的确几乎不会造成窗后景色的扭曲。但如果换成有弧度的透明物体，比如透镜或看不见的怪物，情况就大不相同了！光线射入物体的接触面与射出面角度不同，因此射入角度与射出角也不一致。正因如此，透镜才能够聚光，但透明怪物背后的景象也会被扭曲，这样一来，怪物就会被发现。所以，菲茨·奥布赖恩的解释是错误的，毕竟透明并不等于隐形。
因为折射存在，所以透明并不等于隐形，这点在几十年后的一位作家那里也有涉及。以《野性的呼唤》（The Call of the Wild，1903）和《生火》（“To Build a Fire”，1908）等荒野故事闻名的美国作家杰克·伦敦（Jack London），在1906年进军科幻界，创作了《影子与闪光》（“The Shadow and the Flash”）这篇故事。故事讲述了互相竞争的两位科学家各自发明了两种不同的隐形术，但各有其自身的局限性。劳埃德·因伍德（Lloyd Inwood）给自己全身上下涂满超级黑色颜料，因而不会反射任何光线，但还是摆脱不了自己的影子会暴露行踪。保罗·蒂奇洛恩（Paul Tichlorne）则发明了一种化学方法，可以把自己的身体变得完全透明，但由于光穿过他的身体发生折射，一动就会闪闪发光。他说：“阳犬（sun dogs）、风犬（wind dogs）、彩虹、晕轮和幻日共属一个气象家族，是由矿物、冰晶、水雾、雨水、飞沫等折射光线产生的；恐怕我把自己变得透明的代价正是如此。a我不像劳埃德那样有影子，却被虹光闪烁暴露了行踪。”故事结尾，两位敌手在网球场上打得你死我活，呈现了一幅光暗相抗的奇异图景。
顺便一提，杰克·伦敦对超级黑色颜料的想象具有预见性。2014年，英国工程公司萨里纳米系统推出了一种叫梵塔黑（Vantablack）的新材料，它是当时世界上最黑的材料，能吸收99.965%的光线。该材料由密集如林般的空心碳管垂直排列组成，碳管直径约为一纳米，即十亿分之一米。“梵塔”（Vanta）是“vertically aligned nanotube arrays”（垂直排列碳纳米管阵列）的首字母缩写。光线进入阵列，就会在碳管间反复弹射，最终被吸收殆尽。
梵塔黑推出后很快就引发了争议，因为艺术家安尼施·卡普尔（Anish Kapoor）购买了梵塔黑喷漆的独家使用权，其他艺术家自然不乐意。对艺术界而言，幸运的是替代品很快就问世了，有些甚至比梵塔黑更黑；2019年，麻省理工学院工程师发明了一种基于碳纳米管的材料，能吸收高达99.995%的光线，破了黑色的纪录。艺术家蒂姆特·施特雷贝（Diemut Strebe）马上就用上了新材料，她在纽约证券交易所展出名为“虚荣之救赎”（“The Redemption of Vanity”）的作品，把一颗价值200万美元的钻石涂成一隅无法穿破的黑色空洞，这一次影子战胜了闪光。
您也许会有如此质疑：给物体喷上超级黑色颜料就能算隐形吗？话虽如此，但2018年，就有一位参观者掉进了安尼施·卡普尔题为“坠入灵薄狱”（Descent into Limbo）的作品中，显然是没看出来地上的黑色圆形的确是个2.5米（8英尺）深的洞，14甚至卡普尔的作品用的还是早于梵塔黑的高度黑色颜料。
奥布赖恩隐形论的第二个关键性假设是，能够做出“只折射光而不反射光”的完美玻璃。再一次，现代光学证明了奥布赖恩是错误的：因为像玻璃这样的普通材料，不管多么纯净，都不可能毫无反射（后文也会谈到特殊材料）。在合适光照的条件下，从特定角度看，我们可能很难发现擦得特别干净的窗玻璃，但它仍会反射足够的光，让我们换个角度就能注意到它——可见这离隐形还有一大段距离。
奥布赖恩的错误情有可原，毕竟在他那个时代，人们对光的认识和对光与物质间相互作用的理解仍很有限。但他还认为普通玻璃具有“某种化学粗糙度”，所以不能隐形，可见他的隐形说，对他而言是有非常具体的物理学依据的。这自然使我们好奇他的灵感从何而来。
很遗憾，我们无法从奥布赖恩的书信往来中找到答案。因为在临终前，他为自己的文件遗产指定了两位执行人，他死后，所有文件都被送到其中一位执行人弗兰克·伍德（Frank Wood）那里，由他通读。然而很不巧，伍德本人不久后也与世长辞，他手上的文件显然也随之丢失了。
不过，奥布赖恩时代，人们对光和物质交互的物理认知太少了，我们很快就能在现代物理学之父艾萨克·牛顿那里找到奥布赖恩的理论来源。英国数学家、物理学家牛顿，以其著作《自然哲学的数学原理》（Philosophiae Naturalis Principia Mathematica，1687）闻名于世，他首次提出了万有引力定律，并运用数学展示了该定律如何既可以解释行星、卫星等天体的运动，又可以解释近地面物体的坠落运动。这种用少数物理定律归类解释多种现象的思想，直到现代仍是物理学的整体指导原则。如今，粒子物理学家正努力证明自然界的四种基本力量——引力、电磁力、弱核力和强核力——其实都是某单一力量的体现，这就是统一场论，也是对牛顿开创性工作的直接反映。
牛顿不仅是卓越的数学和理论物理学家，他在光学方面也做了许多具体的实验研究。此前的光学研究，主要聚焦于光的几何性质，以及考察透镜和镜面是如何反射和折射成像的。牛顿光学的开拓性在于，他致力于理解光的物理特性，本质上是要回答“光是什么？”这一问题。牛顿最著名的贡献是认识到白光是由各种颜色的可见光融合而成的，他用玻璃棱镜将一束白光分解成道道彩虹。知道平克·弗洛伊德（Pink Floyd）经典专辑《月之暗面》（Dark Side of the Moon）封面的人，都见过这种实验。16可见光光谱包含红、橙、黄、绿、蓝、紫等颜色，其红端折射率最低，紫端折射率最高。因此，白光穿过棱镜能向不同方向折射出各种色彩。
1672年，牛顿在英国皇家学会发表了第一批实验成果，立即遭到非议。当时，光学研究者分为水火不容的两个阵营，一方认为光是一种粒子流，好比小溪中的水流，另一方认为光是一种连续波，就像池塘表面的涟漪。粒子流说的根据是光在远离物体时仍直线传播，而光波说又能以光波在不同媒质中传播速度不同，解释产生折射的原因。牛顿认为，他的研究证明了光是粒子流。
英国皇家学会的许多重要成员都坚信光波说，因此抨击了牛顿的研究。其中最激烈的反对声音之一是罗伯特·胡克（Robert Hooke，1635~1703），他是一位杰出的研究者，在许多领域都做出了贡献，包括显微学、天文学、古生物学、机械学和测时学（关于计量时间的学问）。在他1665年出版的《显微图谱》（Micrographia）中包含了最早的微观生物插图，胡克也凭借此书在科学界名声大振。
胡克对牛顿的激烈批评导致二人长达数十年都保持针锋相对的状态，胡克不只针对牛顿的学术观点，还指责牛顿剽窃了他关于光学和引力的部分成果。胡克和一些其他事件带来的压力使牛顿在1678年精神崩溃，从公众视野里消失了好几年。然而后来，牛顿的万有引力研究得到了认可，他跻身名人堂，事业也重回正轨。二者的角斗甚至在一方死后仍在继续：牛顿在胡克死后当选英国皇家学会主席，人们怀疑牛顿移走或毁掉了胡克的唯一已知画像，该画像曾悬挂于英国皇家学会的墙上。
1704年，也就是死对头胡克死后第二年，牛顿的《光学》（Opticks）才得以发表，这可不是什么巧合。论著中许多实验都致力于理解透明的本质，试图回答：为什么有的物体透明，而有的不透明？
在与隐形最相关的研究中，牛顿探究了物质最小微粒的透明度。如今我们会想到原子，但对牛顿而言，他仅仅模糊地谈及了物质的“最小部分”。他把玻璃之类的透明材料磨成粉末，观察到粉末并不透明。相反，他也把纸张之类的不透明材料浸在油中，观察到它们会变得透明（就像放油腻比萨饼的纸盘一样）。
牛顿进而得出结论：物质的最小部分一般是透明的，但由于多重折射和反射，光线无法通过这些最小部分。粉末状的玻璃不透明，是因为光线在颗粒之间穿行时发生了反射和折射；而玻璃板透明，则是因为熔融后颗粒间的界限消失了。
用牛顿自己的话来讲，就是：
物体各部分的这种不连续性是物体不透明性的主要成因，可以通过以下讨论显露出来：用密度与它们的各部分相等或几乎相等的任一种物质来填满它们的微孔，使不透明物质变成透明的。这样，纸浸在水或油里，猫眼石泡在水里，亚麻布上浇油或涂清漆，以及许多别的物质浸泡在这种能亲和地充满它们小细孔的液体里，用这种方法这些物质都会变得比用别的方法要透明；因此，相反地，大多数透明物质可以通过排空它们微孔内的液体，或者分隔它们各部分而变得充分地不透明；像弄干盐、湿纸或猫眼石，敲碎的角制品，把玻璃碾成粉末或者用别的方法使其破碎。
因此，牛顿认为，可以通过填满组成不透明物体的颗粒间的孔隙，使其透明，例如，将纸浸泡在油中，这样可以减少光线在众多最小部分中穿行时产生的折射。
回顾菲茨·奥布赖恩对隐形的描述，能看出他的想法很可能源自牛顿的开创性研究，或至少是来自其他人对牛顿这项研究的转述。奥布赖恩认为，“有些物质没有透明到完全隐形的唯一原因，是它们具有某种化学上的粗糙性”，这符合牛顿的假设，即不透明性完全是由于材料最小微粒不够完美。
所以在某种意义上，对隐形的科学解释可以追溯到牛顿的学说。尽管他并未畅想隐形怪物，但他致力于研究透明的本质，这激发了科幻小说作者的想象力，进而通过科幻小说引发了科学家的灵感。
然而，牛顿解释不透明现象的学说基本上是错误的。我们接下来将了解到，其实光与物质的相互作用通常要比牛顿设想的复杂得多，而且需要首先了解原子的性质，但当时的牛顿并没有能力去研究这些。不过，他对纸的透明解释倒是正确的，纸由诸多透明纤维织成，中间有空气孔隙。光线照在纸上，会被其纤维森林阻拦，因而无法尽数透过纸张，这与梵塔黑材料用碳纳米管森林阻挡光线有异曲同工之妙。而把纸浸入油中，纤维间的孔隙就被油填上了，这能从一定程度上减少光的折射和反射，从而使浸油纸变得更透明。
我们从菲茨·奥布赖恩对隐形的解释中，能简要了解那个时代对光学科学的认识：当时人们对光的行为知之甚少，对原子的特性则几乎一无所知。这种情形在未来短短几十年间发生了戏剧性的转变，继而拉开了隐形新设想的帷幕。
来源：三联书店三联书情