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
学方言、手绘巡线地图 南宁铁警“接地气”保春运安全******
莫献忠对欲穿行大桥的村民进行劝导。 吴骆霞 摄
中新网南宁1月12日电(胡宏)警察、“水手”“绘图师”都是他的职业,他用自己接地气的做法守护着千年古镇扬美附近的铁路运输安全,今年春运是他坚守的第13个年头。
莫献忠是南宁铁路公安局南宁公安处南宁南站派出所的一名线路民警,2010年他来到扬美警务区,这里毗邻扬美古镇,每当高铁驶过古镇,现代与传统便在这里相遇。
莫献忠走在扬美古镇街上。 胡宏 摄
莫献忠管辖铁路线路43公里,横跨几十个自然村,点多线长并且学校众多,最近的一所学校距离铁路只有40米。特别是27公里长的老南昆线,多为低路基,沿线村民为了方便日常生活劳作,经常会横跨线路。
走村串户开展安全宣传自然成为莫献忠工作中的重要内容。作为“外来户”,不懂方言成了莫献忠开展工作的第一个“拦路虎”,于是他就把护路队员当“老师”,一字一句地向护路队员学,从说话开始慢慢融入当地群众当中。
“开展群众工作,不能光讲法律,要多站在他们的角度去帮助他们解决实际问题。”莫献忠说。
莫献忠到村民农场开展安全宣传。 胡宏 摄
2018年,村民反映村口主要铁路交通涵一下大雨就积水,行人车辆都无法通过。莫献忠立即将情况上报并争取相关部门的支持,在涵洞中修建了一条“高基”步道,即便遇到下雨积水也能使村民安全通过。
渐渐地,穿着一身警服,操着一口“土话”的莫警官变成了村民口中的“老莫”,几年下来,哪家有几口人、有多少小孩、多少大牲畜、家里田在哪,莫献忠都掌握得清清楚楚。
横跨在左江上的三座铁路桥是莫献忠管辖的重点区段,特别是左江大桥,每逢圩日,村民经常会借道大桥,莫献忠也都会早早来到桥头对穿行铁路桥的村民进行劝导。
同时,左江作为通航水路,不仅有两岸村民通过船只摆渡,更有大小货船经过,甚至还发生过因操作不当造成船只撞击铁路桥的事故。
桥上的情况可以实地踏勘,但是如何掌握桥面下和桥墩的情况曾一度让莫献忠犯难。
莫献忠在岸边给渡船固定缆绳。 胡宏 摄
在这里工作久了,莫献忠也变得“多才多艺”,不仅做得了“水手”,还当得了“绘图师”。
一次,莫献忠前往扬美村开展日常工作,和村民聊到了对大桥安全的担忧。村民杜师傅直接跟他说:“这有啥难,我经常要开船到对岸干活,到时候捎上你逛一圈,都是兄弟,也算是我为铁路安全做贡献了。”
自此,杜师傅每次开船渡江前都会给莫献忠打电话邀请他乘船巡线,莫献忠也就多了一层“水手”身份。
每天徒步巡线10公里是这些年来莫献忠始终坚持的必修课,他将徒步巡线收集到的资料分别绘制了普铁和高铁线路管辖图。
莫献忠在守护的线路图上添加信息。 胡宏 摄
“对我们线路民警来说,它必不可少。”莫献忠用笔点了点挂在扬美警务区墙上的手绘地图。
“三角形的是重要道口,圆形是交通涵,沿线所有的重点路段我都标注了出来”,指着“地图”上的各种标记,莫献忠如数家珍。
微微泛黄的地图上,一道道折痕似乎在诉说着它已经跟随自己的主人走过很多地方。
如今的莫献忠早已将线路图刻在了心里,他说:“巡线是个基础工作,底数清才能情况明,只有亲眼看到才能真正了然于胸,一步一个脚印才能走出安心。”
今年的春运,莫献忠更忙了,外出打工的青壮年纷纷提前返乡,前来古镇游玩的游客也日益增多,他将用更接地气的做法一直守护着铁路“大动脉”安全。(完)