人工的麥田圈

上次提到了閃電照射麥田,造就天然麥田圈;這次則是把閃電換成雷射光,製成人工麥田圈。我們只需要把一張圖案膜片放在雷射光發射器和麥田之間,讓雷射光一部份穿透膜片,另一部份被阻擋回去,一段時間之後,受雷射光照射的麥穗,因為電磁波經過所造成的電場擾動而極化,使細胞代謝異常,所以麥穗長大、變重之後,麥稈無法支撐重量而傾倒。其他沒有被雷射光照射的麥穗,則照常生長,依舊立地直挺挺。

科技發展日新月異,應用高科技製造出的麥田圈比起專家口中的「外星人足跡」,也差不了多少,它們的圖樣有些簡單有些繁複、具備「瞬時性」和「自發性傾倒」的特性。而要完美重製古代人眼中的不可思議事件,製作人工麥田圈,則需要近代發展出的幾項技術:雷射、微波、超音波。
雷射原理

如果雷射光度越強,製造出麥田圈所需時間越短,但太強的話,麥田圈立刻形成,亦會使麥子立刻枯萎。

但是,為什麼要選擇雷射光呢?這是因為雷射光具有以下幾點特性:

1. 只會產生一種波長的光,所以是單色的。

2. 具有高度同調性,所有光子都有相同的相位,可以疊加起來產生很大的強度。

3. 雷射光束具有良好指向性,並且十分集中,不易發散,所以具有很強的威力。

微波爐結構
微波爐原理
克拉尼圖案

選擇雷射光作為製造人工麥田圈的工具,主要原因是它「十分集中,不易發散」這樣在穿過膜片、照射到麥田圈的時候才能劃分出明確的「直立vs倒伏」界線;如果採用其他光源,光射出後就會向四面八方亂竄,麥田圈的圖案也就會像相機無法對焦一樣,難以清晰成形了。

第二個製作方法是微波。俄羅斯有一位科學家曾經把麥穗和一杯水塞到微波爐裡,驚人的事發生了,麥穗都在莖節處彎曲,樣子就如同麥田圈倒伏的麥稈,然後他拆了微波爐、拔出裡面的磁控管(微波發射器),在麥田裡掃射麥穗,成功使麥稈傾倒。

為什麼會這樣呢?

所有物質都有其固有頻率(自然震盪頻率),而水分子的固有震盪頻率就在微波頻率的範圍,所以當發射微波,水分子共振。又因為微波頻率約為2450 MHz,也就是說其電場正負極每秒轉換24.5億次,水分子電荷分布不均,帶正電一端會指向電場方向,所以會隨著微波造成的電場改變每秒轉換24.5億次。如此快速的旋轉,容易摩擦生熱,水分子吸收熱量後快速蒸發。

如果水分子外包覆著密不通風的瓶子或袋子,容器內就會依據 ,氣壓急速上升,向外施壓而使容器爆開。

麥稈也是如此。當麥稈內的水分在微波加熱下迅速蒸發,桿內氣壓升高到一定程度後,莖節成受不了壓力而爆開數個小洞,平衡內外壓力差,這些小洞就如同老人的骨質疏鬆,使麥稈能承受的最大重量變小,只能卑微地倒伏在地。

微波是目前人工麥田圈最常見的製造方法,人們只需要沿著GPS規劃的路徑、拿著磁控管對麥穗掃射,就能夠繪出一幅華麗而繁複的麥田圈

另外,麥田圈也被發現和聲波成像術有不小的關係。聲波成像術又稱音流學,這門學科能夠將聲波振動轉變為肉眼可見的圖樣:克拉尼使金屬板以高頻率振動,在上面撒上沙子,在某些特定頻率下,行進波與反射波同步振動,形成駐波,位於振動節線的沙子不再振動、位於非節線的沙子則會上下振動,並且逐漸往節線移動。此時,沙子就會描繪出形成駐波的節線線條。更換不同的頻率,其圖形也跟著變化,這些圖形被稱為克拉尼圖案

其實這和投石入水產生漣漪非常相似,不同的只是名稱:在水面產生的叫「水紋」、由沙子產生的叫「沙紋」,那麼聲音能不能以麥子為媒介,產生「麥紋」呢?

麥田圈vs克拉尼圖案

如果答案為是,那就得把金屬板換成麥田,沙子換成麥子,而沙子排列出的節線換成麥子傾倒的路線。比對克拉尼圖案和目前發現的麥田圈,的確有些案例有相當高的相似度(如下圖),但並非所有麥田圈都能符合克拉尼圖案。至於原因,科學家推測為整顆麥穗的慣性比較大,不像沙子能和金屬板一同以幾百赫茲振動。綜合上述,麥田圈圖案很可能是克拉尼圖案,但是會有更多變因蘊含其中,必須做一些修正,才能解釋麥田圈的現象。

原始資料:

https://books.google.com.tw/books?id=CAlJAwAAQBAJ&pg=PA2&lpg=PA2&dq=%E5%81%87%E9%BA%A5%E7%94%B0%E5%9C%88%E6%89%8D%E6%98%AF%E7%9C%9F%E7%A7%91%E5%AD%B8&source=bl&ots=2nWoX3SslS&sig=OrIFPR_Hsr49q6G0bpToRWkIGzk&hl=zh-TW&sa=X&ved=0ahUKEwjz3o3j55jYAhWIsJQKHcTJBmsQ6AEITjAG#v=onepage&q=%E5%81%87%E9%BA%A5%E7%94%B0%E5%9C%88%E6%89%8D%E6%98%AF%E7%9C%9F%E7%A7%91%E5%AD%B8&f=false

參考資料:

http://www.lasertech.tw/laser_noun.php?g_id=IyQlKiYlMTMlXiQqJio=

http://discovery.panasonic.com.tw/electricity/lab/lab02mw/l020101.html

圖片來源:

[0] https://horseof11.wordpress.com/2011/01/18/%E6%88%91%E5%80%91%E7%9A%84%E9%BA%A5%E7%94%B0%E5%9C%88/

[1] http://www.lasertech.tw/laser_noun.php?g_id=IyQlKiYlMTMlXiQqJio=

[2] http://blog.udn.com/yili0322/5830981

[3] https://www.cool3c.com/article/104288

[4] http://topnews8.com/18448/

[5] https://books.google.com.tw/books?id=CAlJAwAAQBAJ&pg=PA2&lpg=PA2&dq=%E5%81%87%E9%BA%A5%E7%94%B0%E5%9C%88%E6%89%8D%E6%98%AF%E7%9C%9F%E7%A7%91%E5%AD%B8&source=bl&ots=2nWoX3SslS&sig=OrIFPR_Hsr49q6G0bpToRWkIGzk&hl=zh-TW&sa=X&ved=0ahUKEwjz3o3j55jYAhWIsJQKHcTJBmsQ6AEITjAG#v=onepage&q=%E5%81%87%E9%BA%A5%E7%94%B0%E5%9C%88%E6%89%8D%E6%98%AF%E7%9C%9F%E7%A7%91%E5%AD%B8&f=false