利用激光和微波制造麦田怪圈

还是老办法最好?
Crop Circles
© Steve Alexander

在现代集体的想象中,麦田怪圈通常被归因于外星人或一个庞大的人类阴谋;可能两者都有。一些观察者认为这些图案是着陆带,或者某种来自外太空的信号。另一些人则认为麦田怪圈是秘密政府试验的结果,或者可能是旨在向卫星和航空无人机传达信息的秘密代码。

尽管人们对此类图案的制造者议论纷纷,但很少有人讨论如何制作。是人们(或小绿人)随意乱踩,直到麦秆倒下?还是在进行某种明显更先进的技术?我们采访了一位麦田怪圈制作人和一位材料物理学家,以获取一些答案。

俄勒冈大学物理学和艺术学教授理查德·泰勒(Richard Taylor)认为,这是一个合理的科学问题。他相信,麦田怪圈制作者,如他们所知,正在使用一些先进技术,从微波到 GPS,来制作他们日益复杂的图案。

“虽然这是一个奇怪的话题,但它实际上是一门非常严谨的科学——这里有一个谜团,这里有一个潜在的假设可以解决它,”他说。“这是一个很好的例子,说明我们在现实世界中看到某物,并利用科学来解释它。只是它稍微有点奇异。”

据麦田怪圈制作者说,英国夏天大约有 100 个麦田怪圈出现。泰勒对它们的制作方法有一些想法,这些想法在他发表在研究杂志《Physics World》上的一篇文章中有概述。我们与泰勒谈论了他的研究以及他的新想法。我们对话的编辑文本如下。

点击此处查看分形形状麦田怪圈的图库。

为了确信,PopSci 采访了一位英国麦田怪圈制作者,请他分享他的技术。他不愿意透露所有细节,但他表示不涉及微波。(在底部可以阅读更多他的内容。)

理查德·泰勒谈麦田怪圈

PopSci:是什么引起了您对麦田怪圈的兴趣?
理查德·泰勒:我的研究背景是人类视觉,以及我们如何开发人工视网膜。作为这些研究的一部分,我们试图了解人们如何看待自然图案,因此我们尝试探索人们如何看待艺术品。

我 20 世纪 80 年代在英国长大,那时这些麦田怪圈的设计开始变得越来越复杂。即使在那时,我也开始意识到其中的神话,即几个人在回家途中随意地在田里玩耍,这显然不再是发生了什么事的恰当描述。其中一些图案非常复杂,有成千上万个组成部分。

真正触发我的是,艺术界和科学界都没有人研究这些人是如何能够在夜间制作出这些复杂图案的。在我看来,老一套的神话,即人们在踩踏农作物,越来越荒谬。这似乎是一个伟大的艺术与科学交叉的问题,想知道到底发生了什么?

PS:人们为什么应该关心这些图案是如何制作的?除了证明或证伪外星人之外,当然。

RT:这些农作物在被制成艺术品后会被收割。所以,无论这些农作物发生什么,它们都会进入我们的食物供应。因此,如果涉及到一些有趣的技术,人们应该了解它。

有些人认为这是外星人,你也有关于政府使用卫星的阴谋论,第三种就是人类的恶作剧。我想,好吧,让我们来看看人们用来证明这是外星人或政府阴谋的证据。他们为什么这么说?他们引用 20 世纪 90 年代的出版物,其中生物物理学家进行了对出现的农作物图案的研究。他们发现了微波辐射的证据。

不明飞行物学家说,这些微波一定是来自外星飞船,而阴谋论者说,中央情报局正在从他们的卫星上发射这些微波。我说,嘿,这里还有另一种解释——也许艺术家正在使用微波。

PS:微波如何使农作物倒伏?
RT:典型的农作物在茎秆上有一些节。如果你将它们暴露在微波下,茎秆会膨胀。这被称为过热。有点像你的微波炉里发生的那样——随着茎秆加热,它们会膨胀。茎秆会倒在水平位置。当你关闭微波炉时,茎秆会保持那个位置。与物理上踩踏这些农作物相比,用微波辐射来使它们倒伏更有意义。一个有趣的现象是茎秆从未折断,只是弯曲了。

这一切都是现代技术发展的结果。只是直到最近,我们才能够拥有可以运行在 12 伏电池上的便携式磁控管。以前,你不得不带一个发电机到麦田。

我不是说这实际上就是正在发生的事情;我的文章只是一种解释。这似乎符合所有事实,而且你不需要外星人。注意:有关一位麦田怪圈制作人的回应,请参见下文。

PS:好的,假设你有一块闲置的田地和一个磁控管——你会如何制作一个麦田怪圈?
RT:我会用电脑,进入设计程序,提前设计图案。然后,我将屏幕上的测量值转换为 GPS 坐标,然后我将带着我的 GPS 手表之类的东西出去,在每个点,我都能在田里标记出图案。如果你在点之间使用直线,我会用激光来确定一条直线。我就是这样设计的。

然后是物理压印……一种可能性是使用微波过热茎秆并使其倒下。在它们冷却并固定在原位之前,那时你就可以雕刻你的图案——当它们仍然灵活时,当你可以编织图案时。我不是说他们就是这么做的,但我想说也许他们应该这么做。

PS:需要多少人?
RT:现在出现的图案非常漂亮,我认为不是一个人在田里工作。即使技术有所改进,它仍然是多人协作的结果。

PS:它们在变大还是变复杂?麦田怪圈的趋势是什么?
RT:有些图案非常令人难以置信。有些直径达 115 米(377 英尺)。如果它是物理压印的,那将是非常费力的。这不仅仅是去踩踏一条线,因为在那 115 米内,可能有 190 个不同大小的小圆圈。而且它们看起来也很漂亮。

所以,那种认为是由几个人恶作剧的说法——这当然是它开始的方式,但现在不是这样了。

PS:有没有人指责你破坏了神秘感,就像揭穿魔术一样?难道技术的秘密不就是神秘感的一部分吗?

RT:我最短暂的成名之处在于我分析了杰克逊·波洛克(Jackson Pollock)的艺术作品。艺术界的一些人说‘也许你不应该用科学来解释艺术。’但发生的是,通过识别波洛克作品中的图案类型,使他的作品更加精彩,因为它突显了他的才华。我们在他的画布上发现了分形。以前,人们认为这些是随机的乱涂乱画,没有任何意义,但我们在其中识别出了这些自然图案。他以一种直接的方式将大自然的精髓提炼在他的画布上。这是科学知识为艺术品增值的绝佳范例,我希望在这里也能发生同样的事情。

如果我们能够识别出这些艺术家使用的工具,它就不会将其淡化。它将展示这些艺术家有多么才华横溢。

我的动机是告诉世界,这些图案是壮观的,而制作它们的人非常有才华,这种才华应该得到赞美。我认为答案将为对这些惊人事物的美好赞颂增色。

一位麦田怪圈艺术家的回应

注意:我们还采访了麦田怪圈制作者约翰·兰德伯格(John Lundberg),他通过电子邮件告诉了我们以下内容:

在田里,我们使用非常低技术含量的设备,测量用测量员的卷尺,压平农作物用一种叫做‘茎秆压板’的装置。茎秆压板是一块 4 英尺长的木板,两端各钻有两个孔。将一根大约 8 英尺长的绳子穿过两端的孔并打结。使用茎秆压板时,你将脚踩在木板中间,像牵马的缰绳一样用手握住绳子,然后用踩在木板上的那只脚向前走,以压平农作物。

我可以向你保证,我们从没对任何农作物茎秆进行过过热处理。如果据称在麦田怪圈中发现了这样的东西,要么是它们本来就在那里,与麦田怪圈的创作无关,要么更可能是基于伪科学的错误数据。

我使用的唯一技术是计算机软件,用于设计我们带到田里的麦田怪圈构造图。我使用建筑师用来设计建筑楼层的那种软件。

我创建了一系列构造图,其中详细说明了我们创建麦田怪圈所需的施工顺序、所有几何图形和测量数据。大多数麦田怪圈设计是对称的,因为这使你能够通过一组相对简单的重复指令有效地创建出非常复杂的设计。不对称设计要复杂得多,也更耗时,这就是为什么你很少看到不对称麦田怪圈。

在此处查看我们令人难以置信的麦田怪圈图库。

© Steve Alexander
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丽贝卡·博伊尔是一位屡获殊荣的自由撰稿人,她撰写关于天文学、人畜共患病以及介于两者之间的各种主题的文章。她是《大西洋月刊》的特约撰稿人,她的作品经常出现在《大众科学》、《新科学家》、《FiveThirtyEight》、《连线》以及许多其他面向成人和儿童的出版物上。丽贝卡在科罗拉多州长大,离太空更近一英里,现在住在圣路易斯,靠近大陆两条最强大的河流的交汇处。

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