我们距离“三体世界”还有多远?这些“黑科技”正在走向现实…...******
最近,《三体》动画开播。被翻译成不同语言、畅销世界多地的小说《三体》,除了其庞大的设定、对宇宙的恢宏描写以及跌宕起伏的剧情外,最令人着迷的就是作者刘慈欣对未来航天科技的设想。
这些天马行空的“黑科技”,有哪些是正在实现或部分实现的呢?我们一起去看看:
图源:《三体》微博
从“飞刃”到碳纳米技术
在《三体》中,“飞刃”被用来执行代号“古筝行动”的秘密军事行动,这种极细的丝状纳米材料,将叛军船只“审判日”号切割成了条状。
图源:《三体》动画
按原著设定来看,“飞刃”是一种超高强度的纳米材料。
在现实中,最接近其特征的就是具有超高机械强度和低密度的碳纳米管,但它目前还无法做到像三体中“飞刃”一样,横跨运河两端几十个来回那么长。
2022年4月,美国《国家科学院院刊》(PNAS)刊载,中国科学家首次在高压下合成高度有序晶态金刚石结构纳米线。这种金刚石纳米线在长度方向可以无限生长,粗细仅相当于一根头发丝的十万分之一,具有与碳纳米管相当或更高的拉伸强度和极强的柔韧性,想来在实践中运用指日可待。
金刚石纳米线
图源:科普中国
从头盔感应技术到虚拟现实设备
《三体》中不止一次提到了头盔感应技术。
每次进入三体游戏世界,科学家汪淼都需要穿上虚拟现实装备,装备包括一个全视角显示头盔和一套感应服构成的“V装具”。通过记录视网膜特征,感应服可以使玩家从肉体上感觉到游戏中的击打、刀刺和火烧。
图源:《三体艺术插画集》by 山野
按照原著设定,“V装具”就是虚拟现实设备(Virtual Reality,VR)。它和增强现实技术(Augmented Reality,AR)不同,虚拟现实可在虚拟信息里模拟出现实世界。
现今,大部分虚拟现实技术更强调视觉体验,一般是通过电脑屏幕、特殊显示设备或立体显示设备获得的。
与V装具头盔接近的设备便是VR头显。
VR头显
图源:凤凰网
VR头显可将人的对外界的视觉、听觉封闭,引导用户产生一种身在虚拟环境中的感觉。如果要使用VR头显进行游戏,往往还需要配套的手柄或手套用以操控。就目前的实际情况来说,还很难形成一个高逼真的虚拟现实环境,无法拥有三体游戏里那种身临其境的丝滑体验。
从“思维透明”“思想钢印”到脑机接口
《三体》刻画了两种信息感知机制。
其一是思维透明。三体人的信息感知方式是直接发射自己的思维,三体人一开始思考,他的想法别人就能够知道,无法隐藏;
其二是思想钢印。第三位面壁者比尔·希恩斯发现了人类思维做出判断的机制,成功研制出一种设备,通过对神经元网络施加影响,使大脑不经思维就作出判断,相信某个信息为真。
按照原著设定,思维透明和思想钢印,都是对心智这一神秘领域的重新认识。
图源:《三体》动画
而现实中,让机器直接解码神经活动的技术被称为“脑机接口”。
单向脑机接口的情况下,计算机接受大脑传来的命令,或者发送信号到脑,但不能同时发送和接收信号,类似于三体中的思想钢印。
双向脑机接口允许脑和外部设备间的双向信息交换,就像三体人的透明思维,可以感知别人,也无法隐藏自己。
脑机接口已经在医疗领域有了很多应用,脑控智能轮椅、脑控打字机、脑控机械外骨骼、脑控智能假肢等等都是试图绕开已经坏损的神经或者部位,让机器直接解码神经活动。
如何准确地对思维进行解码和编码,是现在脑机接口面临的最大挑战,也是目前无法实现思维钢印,思维透明的根本原因。
脑机接口
图源:网易号“蓝海长青智库 ”
从无穷能源到可控核聚变试验
《三体》世界中的人类社会虽然没有实现罗辑口中的“无穷的能源”,却也是有极度充盈的能源供给支撑起整个地球的无线供电,而这个能源就来自可控核聚变。
图源:《三体设定集》
现实世界中,早在上世纪 50 年代,人类便开始研究用于民用目的的可控核聚变。近几年,“核能新浪潮”抬头,这一“终极能源”的研究更是得到了世界各国的大力推崇。
2022年12月5日,美国科研人员在劳伦斯 · 利弗莫尔国家实验室(LLNL)进行了历史上首次可控核聚变实验。
核聚变是太阳和恒星的能量来源。在这些星体核心的巨大热量和重力下,氢原子核相互碰撞,聚合成更重的氦原子,并在此过程中释放出大量能量。与其他核反应不同,核聚变不会产生放射性废物。核聚变技术有望为人类提供近乎无限的清洁能源,帮助人类摆脱对化石燃料的依赖。
2021年,中国的“人造太阳”全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)便实现了1056秒的长脉冲高参数等离子体运行。依靠该技术,最终建成可控核聚变发电站。
全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)
图源:新华社
把时间拉长,科技和科幻没有分界线。
科技与未来接轨的脚步在不断加速,科幻的无限想象为“黑科技”画出蓝图。期待在未来科学家们通过试验,将《三体》中“飞刃”“思想钢印”“水滴”等表述具象化,展现科技力量!
(审核:张宁 策划:李政葳 统筹:穆子叶 撰文:雷渺鑫)
参考 | 北京科技报、知乎、科普中国、三体社区、海峡卫视、凤凰网
【春运进行时】一路上有你守护,真好!****** 春运,承载着异地游子对阖家团圆、平安祥和的期盼。作为疫情防控新阶段下首个春运,今年的返乡路注定与以往不同。据交通运输部消息,春运期间客流总量预计达20.95亿人次,比去年同期增长99.5%。
热闹起来的车站,人头攒动的大厅,有这样一群人围绕在旅客身边,默默守护他们的返乡路。
今年春运从1月7日开始 至2月15日结束 共40天(新华社记者 毛思倩 摄)
“您能听到吗?坚持住啊!”
1月7日10时13分,河南郑州火车站西广场,在众多旅客踏上归途时,一名年轻男子突然口吐白沫晕倒在地。见状,一旁的志愿者迅速开展急救。
“血压117/70,脉搏68……”急救中,医护人员扶着男子头部,按压人中穴,并清理口中白沫,另一名医护人员则测量他的各项体征,不停呼唤意识。3分钟后,男子渐渐清醒,120急救车也抵达现场。
对倒地旅客进行救治(来源:郑州广播电视台)
原来,现场参与急救的志愿者是郑州市中医院的医护人员,事发时他们正在附近为旅客宣传急救知识、免费测量血压。医护人员表示,患者倒地时出现了牙关紧闭、四肢抽搐的情况,初步判断为癫痫的急性发作,因此采用了检测呼吸、检测心跳等方式进行急救。幸运的是,男子最终恢复了意识。
“一边赶路一边处理事情,包丢了都没发现!”
1月7日,乘坐飞机从天津飞往广州的吴先生拿着自己在春运途中丢失的挎包,再三向乘务员表示感谢。“我一边赶路一边处理事情,包丢了都没发现,多亏了你们,追到候机楼给我送来!”
吴先生找回挎包(来源:北方网)
随着春节临近,民航运输业已进入客流高峰期。当天,天津航空GS7895抵达广州后,乘务员正在进行清舱工作,忽然发现一只遗失在座椅上的男士挎包和一个水杯。包内有1万多元现金、两部手机、若干证件等。
“为不耽误旅客行程,我们立刻奔向廊桥寻找失主。”乘务员小苏说,经过寻找,终于联系到失主吴先生,并将物品归还。直到拿到失物,吴先生都没反应过来,自己随身的挎包被遗忘在了飞机上。
当面清点现金和贵重物品后,吴先生激动地说:“如果这些丢了,可耽误大事了!”
“幸亏有你,要不然我都不知道该怎么补救!”
熙熙攘攘的人群中,几抹靓色格外显眼。在湖南祁阳火车站内,随处可见身着红色、绿色马甲的志愿者,他们中很多都是连续几年参与志愿活动的“老兵”。
唐荣就是其中之一,今年是她第三次参加春节志愿者服务。一早,她就和队友赶到高铁站,迎接第一波返乡旅客。
在拥挤的人群中,石女士有些慌乱,当听到到站广播后她急忙下车,可走到站台前才发现自己下错了站,此时的车门已缓缓关闭。
焦急无助的石女士进入了唐荣视野。唐荣了解情况后,带她第一时间向车站工作人员反映,核验乘车证明后,石女士被安排乘坐就近的一趟列车,继续前往目的地。
“幸亏有你,要不然我都不知道该怎么补救!”临上车时,石女士再三向唐荣表示感谢。
“做志愿者其实很累,但旅客的一句感谢,足以支撑我坚持下去。”在完成了本趟列车的志愿服务后,唐荣静静等候着下一趟进站的列车。
策划:李方舟
整理:董大正
资料:新华社、央广网、红网、北方网
(文图:赵筱尘 巫邓炎)