※ 引述《chingc (湖畔的天文学家)》之铭言：
: ※ 引述《Schwinger (千金之子不死于盗贼)》之铭言：
: : 我想很多乡民都不知道Nature Science Cell比较有名的三大期刊俗称(NSC)
: : 这种远离一般人生活很遥远的东西,以前我也不太懂,后来稍微知道一点XD
: Nature, Science, 跟Cell是很厉害没错,
: 但是也不需要太神话它, 很多物理名家不屑NS是真的, 不要以为他们是酸葡萄,
: 你也知道很多读理论科学的脾气都很傲, 会认为NS根本不是真正的物理发表期刊,
: 只有PRL才是物理正宗!
我不否认有人认为PRL才是物理正宗,不过真正理由那是NS根本没本事上
我可以举我的论文里的故事和人物就可以证明了,大部分PRL只是在已知的物理里面争吵
但是NS才是真正开创这领域的
: 这在各领域的顶尖高手都可以发现这种现象, 所以不要以为每个人都想投NS,
: 目前到现在, 历届诺贝尔奖得主出自于PRL的文章是多余Science+Nature的,
: Nature跟Science就是要一个点子, 很新颖的东西,
: 很新, 但错误率也很高, 很多乡民可能会对NS上的造假文章感到震惊,
PRL也一堆错误的好不好,哀,你不要拿少数NS上的造假文章误导乡民,我一点都不会震惊
: 其实NS上头文章有误(造假or数据有错)早已不是新闻,
: NS上的文章只是"很新"而已, 不表示有深度 or 潜力...
: 有人会问, 怎么可能有错的文章会让你发表?
: 这要从两个地方去解释:
: 1.逻辑!
: 有审过paper的就知道, 审paper你只能就作者提供给妳的数据来决定接受与否,
: 所以只要数据看起来清楚没有修改;
: 文章"说故事"看起来符合逻辑.....那你就没有理由说人家文章有问题...
: 但"符合逻辑"的文章不等于"正确"的文章, 所以要造假是有可能的
: 2. 小圈圈!
: Science有很大的封闭性, 这圈内人都知道, 只有圈外人才会傻傻的以为投上Science
: 都是真枪实弹靠自己的研究实力投上, 错!
: 一样需要政治力!
即使你要发PRL都要有政治力了还NS,这种东西说穿了就是一种学术的竞赛和霸凌
Science我不太清楚这圈子怎么搞,一堆paper都是这样子只是看明不明显,
我的领域里面有一位Nature的编辑,他NS总共30多篇,他是我们这圈子的教皇,但是他也是
有名的"学术权威",跟他立场不合的投Nature或是相关他有能力介入全部被他打掉
: Sciecne就是AAA那一群人互相审来审去, 今天你审我的, 改天我审你的,
: 我们都是大老, 我们的文章都很容易投上, 因为我们是在圈内的好麻吉...
: 如果我是小咖, 不在圈内, 怎么办?
: 想办法拜托几个在AAA圈内的大老带你进去拜拜码头, 让AA group这些人认识你,
: 所以说, 你老板是AAA大咖, 通常教出来的学生就容易进入AAA里头,
: "ㄟ, 我的好麻吉们, 这小伙子是我学生啦, 他最近有个研究还不错啦, 你们看看"
: 大致上就是这样...
: 那要怎么认识这些AAA大咖呢?
: 就是要猛跑APS conference或是golden conference做公关阿...
你没本事跑这些只是浪费钱,讲好听点最好就是跟他们合作,讲难听点看能不能挂个名
: 尤其是golden conderence只对美国学者开放, 属于close conference,
: 大家都在里头做公关....像我老板要投science之前,
: 就会把文章初稿印出来到里头以"请教"的名义去询问相关研究AAA大咖的意见,
: 个别击破后, 再投science就会顺利很多,
: 所以有时候看到乡民在无限神话science时, 就会觉得:阿, 难怪亚洲人都投不上..
那有亚洲人都投不上Science = = 只是相对少数而已,的确台湾本土的要上很厉害啦
但是也是要一定的研究水平和水准,加上学校的学术声誉,像是台清交成在台湾相较是
有机会上NS,反正这些讲难听点多少也是一起在大学排名里面同流合污
跟乡民讲个八卦啦,我是听说外国有些名校(物理类的)再审论文的时候比台湾还扯
不是NS,PRL就不承认是好期刊了,物理有时候一堆人疯狂追逐PRL是因为NS根本别指望上
但是也对PRL追逐到有点病态了,至于RMP那种是没有几个人在想被邀稿的
: 因为游戏规则就不是这样玩的阿.........
: 再次强调, 不是说投上science的文章不好,
: 而是要投上除了研究要到位之外, 人脉更重要, 多少到顶的优秀文章连science都摸不到边
: 真的认真找, 我可以随便找到好几篇这几年发表在Science,
: 但质量新颖度都不怎样的文章给你看, 就是那种你在那一行打滚的人看到会说:
: "干! 这种内容也可以投上Science?!"
: 你可能会问, 你怎么都在讲science, 那nature呢?是的, 相比于science,
: nature是比较公正的, 因为nature是一群"具博士学位的专业编辑"来负责第一关审稿,
: 再将稿件分下去给该领域顶尖学者审;
: 而science是直接由一群"教授学者"义务性的来当责任编辑, 换言之, 比较有私心,
: 比较需要做公关就是这样..
都听你在乱扯,其实NS都一样好不好,这么不屑NS,那你把你论文先投上去NS好不好?
投不上去,你先把论文放在arXiv然后说你论文被NS霸凌
: 这也是让很多年轻优秀学者选择将自己的作品丢往nature,
: 因为就真的打不进去science的AAA group嘛, 所以比较这几年的文章,
: 你会发现Nature的质量比science好一些, 所以引用数也多于science,
: 至于Cell, 就...真的是应拉上来的放在一起的老三而已,
: 根本不是跟NS两个平起平坐
: 因为NS两者是属于综合论述型期刊, 就是什么领域都可以投,
: 而Cell只限于生物医学领域, 所以侷限性大很多
: 我的总结是这样的,
: 如果是要看漂亮的图跟神奇的idea, 我会看NS;
不要误导乡民好吗? NS没有你说的不堪,Science还有SOM可以看,这些是写给
专业的人看的,不是你说的那样,他们只是都是比较新颖和炒作的题目,但是前提是你也要有
本事在那里面数一数二的领袖人物
: 但是如果要真的学到东西, PRL跟JACS之类的会是比较好的选择
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你做的应该是做比较传统正宗的物理领域,我论文的东西是属于炒作型的领域
Science,Optic Letters,Optics Express 和PRL加上自己融会贯通的
这里介绍一下负折射,变换光学 隐形斗篷的故事
随着奈米科技的发展，一种新兴非均匀的异向结构的复合材料正在引起世人们的关
注，现在已经形成一个新兴的物理领域，命名为超材料(metamaterials)[1]，其实超材料
的起源并不是一个非常有系统的发展，这名称最早是由当时加州大学圣地亚哥分校(UCSD)
的科学家David R.Smith等人所命名，当时是在1999年12月中旬，在他们关于负折射率材料
的论文要提交给物理评论通讯Physical Review Letters, PRL)期间。David R.Smith等
人偶然发现了一篇前苏联物理学家Victor Veselago于1968年的论文，理论上预言了人工材
料的存在，这正是David R.Smith刚刚成功地创造并在实验室中证实的确存在折射率为负
的材料，材料实际上是一些小铜线和铜环所构成，而不是一般的传统材料，他们称此为
“超材料”。(metamaterials)
负折射的概念最早是在1968年苏联物理学家Victor G.Veselago所提出[2]。当时
V.Veselago考虑了Maxewll方程式的波动形式，其介电系数ε 以及磁导系数μ 皆为负值
时的电磁波的传播行为，他分析了电磁波在拥有负介电常数ε 和负磁导系数μ 材料中传
播的情况，对电磁波在此材料中传输时表现出的电磁特性进行了分析，提出了如反Snell
定律(Reversed Snell Refraction)、反Doppler效应(Reversed Doppler Effect)、反
Cerenkov辐射(Reversed Cerenkov Radiation)等概念。
且电磁波在其中传播时相速度和群速度的方向相反，电场E、磁场H、波向量k三向量之间
必须满足左手定则，与在传统材料之间遵守右手法则中传播的情况正好相反，并定义出所
谓的左手介质(left-handed material,LHM)，也就是波向量传播的方向和能量传播的方向
( Poynting vector)相反。但是当时物理学家并没有在自然界中找到ε 以及μ 皆为负值
的材料，因此这篇论文的讨论便几乎消失在历史的洪流中。
经过了大约30年后，负折射的概念开始受到了广泛的重视，起因于1996年-2001年
英国伦敦帝国理工学院(Imperial College London, ICL) John Pendry教授一连串的工作
，1996年Pendry在物理评论通讯（Physical Review Letters ,PRL）上发表一篇文章中论
证了“细金属线阵列”的一些性质[2]；他利用周期性金属性细线结构，论证了周期排列的
细金属线阵列对于波长比自身周期要长很多电磁波而言，在微波频段(GHz)可以等效成一
种电浆频率的电浆介质，具有负的等效介电系数eff ε ，且随着结构的改变其电浆频率
可以调控。这种材料的主要特征在于它的尺度介于巨观的样品和微观的原子尺度中间，所
以这种形状特殊的周期结构所产生物理机制就是不再单纯是纯巨观或是纯微观的物理效
应，而是一种以新的物理形式作用，在这种等效介质下，选定适当的频率，即可设计出拥
有负ε 的材料。
1999年，Pendry教授在美国的电机电子工程师学会期刊（Transactions on Microwave
Theory and Techniques,IEEE）一篇文章中提出了瑞士卷（Swiss roll）与裂环共振器
（splitring;resonator,SRR）[15 ]阵列在适当的频率范围内具有等效的负磁导率。
在长波近似下，于某些频段内有负μ 特性，并计算出了SRR 的等效模型，则负ε 以及
负μ 的等效模型皆已建构完成，在本论文第五章将详细地介绍这两个结果。
2000年美国加州大学圣地牙哥分校(University of California at San Diego, UCSD)
物理学家David R.Smith等人将这两种构造结合起来，利用以铜为主的复合材料使材料的介
电常数ε 和磁导率μ 在某个频率范围同时出现负值[15]，左手材料终于第一次在世界上
实现，但是此时左手材料的负折射一时还无法真正被验证，因为当时只是一维的左手材
料。2001年David R.Smith及其恩师Shelby Sheldon团队中终于制成了二维的左手材料并
且观察到其中的负折射现象，2001年一月David R.Smith正式将负折射材料命名为左手材
料(Left-handed material, LHM)。
但是在左手材料的早期研究中，2002年德州大学奥斯丁分校物理学家P.M.Valanju等
人[16]和西班牙物理学家N.Garcia和M. Nieto Vesperinas在期刊PRL[17]发表文章从因果
定律和群速度不可快过光速的两个物理限制上反对左手材料存在的合理性。他们通过推
导得出在普通物质和左手材料的交界面处，群速度的方向只能朝正方向折射。但是，同
年美国麻省理工学院电机系孔金瓯教授也在PRL[18]文章中从理论的角度指出Valanju等
人把波的干涉形成的波纹前进方向当成是能量传播方向，这是错误的，能量传播的方向
应该通过计算各处的Poynting向量的方向来决定。孔金瓯教授通过理论推导Poynting向量
的方向确实是朝负方向折射的。
2003年美国西雅图Boeing Phantom Works的C.Parazzoli[19]与加拿大
University of Toronto 电机系的G.Eleftheriades [20]所领导的两组研究人员分别发表
了在微波波段负折射率物质的实验报告。两组科学家在实验中直接观测到了负折射定律：
折射发生的方向与一般物质完全相反。同年美国Iowa State University的
S.Foteinopoulou团队也在PRL[21]发表了左手材料的理论模拟结果。利用光子晶体做为材
料，在计算中发现电磁波波前遇到左手材料时折射并不会立刻就发生，而是在接口捕捉入
射波前一段时间之后才出现折射波，他们认为这个延迟现象说明了波前的一端并不需要无
限大的光速传递才能从一般介质到左手介质，因此左手物质并不违反光速上限与因果律等
基本原理。并且C.G.Parazzoli等人在PRL[22]在实验和数值模拟上进一步验证了左手材料
中的Snell定律为左手物质是否真实存在争论终于划下了一个句点，也就是到目前为止，
科学界达成共识，左手材料介质的确存在。
后来2003年美国的Rochester大学数学物理学家Allen Greenleaf等人在一篇论文提出
建议设计用一个非均匀(anisotropic)电导率导体，使得导体无法被电阻抗断层扫描摄影术
EIT(Electrical impedance tomography)所侦测到，这篇论文利用Poisson方程在座标变换
DtN(Dirichlet to Neuman)下，Greenleaf重新定义了电导率σ，使得直流电电导率满足
张量的变换的的性质，为变换光学理论前期提供了基础。这方法后来在2006年J.Pendry
和U.Leonhardt分别独立提出利用超材料让空间座标变换的方法设计隐身斗篷，即利用控
制电磁波传播从而达到将物体隐形的目的。这种使得人们设计某些特定人工介质材料参
数的理论在2006年引起了极大关注。自此，变换光学（Transformation Optics）开始发展
成为光学与超材料科学重要分支。
在 2006 年6 月23 日这一天，《科学》Science 杂志第312 卷，二组物理学家分别
为伦敦帝国学院教授(Imperial College London)John Pendry 爵士和美国杜克大学的D.
Schurig，D. R. Smith 等三人和英国St Andrews 大学物理学家Ulf Leonhardt 不约而同
地提出隐形斗篷的原理。之后2009 年Ulf Leonhardt 又在《科学》Science 第323 卷提出
另一种新的可能性，所以目前隐形斗篷理论分为三种：第一种是Pendry 的隐形斗篷理论，
我们称之为推进式斗篷(push-forward cloaking)。第二种为Ulf Leonhardt 教授利用保
角映射(conformal mapping)的方式给了一个一种隐形斗篷可能存在性的方式，姑且称为
保角斗篷。第三种为Leonhart 用非欧几何的方式可能实现第三种隐形斗篷的原理，称之为
非欧几何隐形斗篷(non-Euclidean cloaking)。
值得一提的是 2006 年11 月10 号《科学》Science 杂志第314 卷，Duke 大学教授
David R. Smith 教授再次发表论文向世人宣告微波波段几乎隐形的二维斗篷已经被所谓
的人工超材料所实现。他们主要运用J.Pendry 教授的电磁理论，实验上采用一个比较简单
的简化参数(reduced parameters)巧妙设计一个符合理论计算结果的隐形结果。在实验
中，他们采用周期性电镀在金属铜与玻璃纤维上制造了一个类似甜甜圈的圆环材料，这个
隐身装置称之为裂环共震器(split-ring resonator，SRR)，如下图，这是个以十层周期
性排列向外的组装元件。当特定的操作频率下，这些金属单位素的电流和电荷以及所产生
的电磁场会因为一起共振而产生特别的频率响应，这个SRR 特殊几何结构的介电常数和磁
导系数为一个张量密度的形式，其可以几乎达到隐形的效果，虽然这种隐形斗篷目前只能
在某些特定频率和特殊的环境背景实现，并且只能是以单一频率和单一偏振的光才能成立
，但在科学史上已经具有非常重大意义，并被《科学》Science 评为06 年十大科技进展
之一，在这之后开启了一个新的物理子领域，变换光学和隐形斗篷。
2006 年10 月16 号杜克大学J. B Schurig 教授，D. R. Smith 教授和Pendry 爵士
亦在期刊Optics Express 提出了一种用微分同胚方式解释隐形斗篷的理论存在性性证明，
这种推进式隐形斗篷的原理我们亦详细讨论说明其原理和目前理论缺陷及实现困难之处。