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
北方雨雪稀少气温回升 南方阴雨持续升温乏力******
中国天气网讯 未来三天(2月4日至6日),我国延续北晴南雨的天气格局,中东部气温以回升为主,西北地区东部、华北中南部、黄淮地区最高气温将升至10℃以上,但南方多地受频繁阴雨影响,气温回升乏力。
南方正经历今年以来最长连阴雨过程 局地雨量较常年同期偏多1倍以上
昨天,南方降雨发展增多,福建西北部、江西中部、湖南中部、云南南部等地部分地区出现中到大雨,局地暴雨。
未来三天,北方大部雨雪稀少,南方仍维持多阴雨的天气格局,广东、广西、湖南、江西等部分地区雨势较强。中央气象台预计,今天,内蒙古东北部、黑龙江中西部、新疆北部和沿天山地区、西藏北部和东南部、川西高原等地的部分地区有小到中雪或雨夹雪;江南南部、华南中北部等地的部分地区有中到大雨,局地有暴雨。
明天,黑龙江东北部、吉林东部、新疆北部和南疆盆地西部山区、西藏东南部、青海南部、川西高原等地的部分地区有小雪或雨夹雪;黄淮南部、江淮大部、江汉大部、西南地区东部、江南、华南、台湾岛等地的部分地区有小到中雨,其中,江西中南部、福建东南部和西北部、广西东部、广东西北部等地的部分地区有大雨。
后天,内蒙古中部、吉林东部、新疆北部和南疆盆地西部山区、西藏南部和东部、青海南部、川西高原等地的部分地区有小到中雪或雨夹雪;西藏东南部、西南地区东部、江淮、江汉大部、江南、华南大部、台湾岛等地的部分地区有小到中雨,其中,湖南南部、广西东北部等地的部分地区有大雨。
目前,南方地区正在经历今年以来时间最长的一轮连阴雨天气过程,未来十天,江汉、江淮、江南、华南及贵州、西藏东南部等大部地区累计降水量较常年同期偏多4~7成,局地甚至偏多1倍以上;贵州、广西、湖南、江西中部、浙江西南部、福建北部等地雨水几乎“天天见”,当地公众需关注连阴雨天气对交通出行、生产生活的不利影响。
回暖!华北黄淮等地最高气温将超10℃ 南方多地昼夜温差缩小
受冷空气南下影响,昨天,南方大部气温继续下降,江南不少地方最高气温降至个位数,湿冷感明显,而长江以北地区已经开启升温步伐。
今天开始,中东部气温以回升为主,预计本周末至下周初,最高气温10℃线将北抬至河北中部至北京一带,西北地区东部、华北中南部、黄淮地区最高气温将超过10℃。不过6日后还将有冷空气活动,届时北方各地气温会再有波动。
在南方,各地气温今起虽陆续回升,但在雨水的“打压”下,气温回升乏力,昼夜温差明显缩小,像是长沙,今天最高气温5℃、最低气温3℃,全天气温低迷,湿冷持续,当地居民需注意保暖。(中国天气网)
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