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
东西问·中外对话 | 北京冬奥,期待看到中国冬季运动的进步******
汉纳瓦尔德,中文名汉飞,德国前跳台滑雪名将、盐湖城冬奥会冠军。他于2002年成为跳台滑雪四山赛史上首位实现大满贯的选手,是德国年度最佳运动员。
徐囡囡,中国前自由式滑雪空中技巧名将。1998年长野冬奥会她获得该项目亚军,为中国冬奥会雪上项目实现奖牌“零的突破”。
中新社记者卢岩近日在中新社“东西问·中外对话”栏目,与汉飞和徐囡囡展开对话。
在汉飞看来,中国队已经成为夏季奥运会的最强参赛队之一,如果能在冬季运动中坚持下去,中国在更多项目上摘金夺银的那天,应该不会太远。
徐囡囡则从自己运动员时代和外国选手交流的亲身经历出发,认为举办一届成功的冬奥会,对推动不同国家间人民的相互了解,以及中西方文化交流融合有着巨大作用,是传递文明和学习互鉴的重要平台。
以下为对话全文摘编:
汉飞:我叫Sven Hannawald,曾经是一名跳台滑雪运动员。我很期待即将召开的北京冬奥会,中国是首次举办冬奥会,以前我只在日本和美国参加过比赛,曾经以体育评论员的身份去过韩国,这次会以同样的身份去中国。
汉飞近照(受访者供图)。中新社发 Gunnar Menzel 摄徐囡囡:我是徐囡囡,曾经是一名自由式滑雪空中技巧运动员。目前我在沈阳体育学院从事滑雪教学和相关科研工作,我也在积极备战冬奥会自由式滑雪空中技巧的裁判工作。
资料图:中国选手徐囡囡(左) 中新社记者 武仲林 摄卢岩:冰雪运动在欧美非常流行,作为冬奥冠军,汉飞童年是如何和滑雪结缘的?中国冰雪运动开展历史比较晚,又是怎样把刻苦训练的传统作风和冬季运动国际化的特点相融合?
汉飞:对于我们德国人来说,冬天是一个热门话题。我家位于原东德南部的厄尔士山脉,小时候我出门玩耍,就能看到人们如何玩雪,于是我也开始滑雪。我在电视里看到跳台滑雪,就想模仿。在我们那里有小型滑雪跳台,我跳了下来,玩得很开心,就经常玩。我后来也有了目标,因为我在电视里看到了优秀的跳台滑雪运动员比赛,(还有)那些世界冠军、奥运冠军。作为小孩子我也想有那样的经历,所以我走上了成为跳台滑雪运动员的道路。
徐囡囡:刻苦训练肯定是最终有所成就的重要因素,中国人从来不缺刻苦精神。但中国冰雪项目开展比较晚,从竞技项目发展规律来看,要和高水平强国多交流,提升运动技能、赛事模式、场地环境。另外只有真正了解各个项目的起源、发展,以及背后的文化,中国冬季运动才能更快融入到世界大家庭当中。
资料图:汉飞2002年1月在德国加米施--帕滕基兴参加跳台滑雪四山赛。中新社发 受访者供图卢岩:在汉飞眼里,中国运动员有什么特点?在二位职业生涯中,是否也曾有过“中外对话”的故事?
汉飞:遗憾的是,(我运动员时代)各国之间的相互联系很有限,所以我们了解到的并不多,那时跳台滑雪领域没有那么多中国运动员。当时我也听说中国拿到第一块金牌的事,这样的事当然会传播开。现在不一样了,因为北京要举办冬奥会,我们看到中国进步很快,我们现在与中国跳台滑雪运动员之间的交流也变多了。我很高兴看到这样的变化,也很期待看到中国在相对较短时间的准备之后,到底进步了多少。
徐囡囡:有很多感动我的故事。中国队开展冬季项目比较晚,当时出国参赛也比较少。国内相对寒冷干燥,很少给雪板打滑雪蜡;国外天气相对热、湿度大,雪板不打蜡会影响速度,我们不懂这些。一次世界杯上,一位美国运动员带领我们到她的住处,亲自教我们如何打雪蜡、护理雪板,帮助我们第二天训练。包括挪威选手看到我们的滑雪板简陋,会送给我们新的雪板,类似这种事很多。这种奥运精神的体现,给我很深印象。
资料图:徐囡囡在雪中备战都灵冬奥会。中新社记者 武仲林 摄卢岩:大家对即将到来的北京冬奥会,有什么期许和愿望?
徐囡囡:举办北京冬奥会诠释了奥林匹克精神,也增强了民族凝聚力。竞技体育方面,能带动各个项目有更好的发展,支撑起高水平梯队建设。同样,从训练场地、设施到赛事组织、技术人员培养,也都有提升。休闲体育方面,将吸引更多人、特别是青少年参与冰雪运动。通过场地建设,也创造了更优越的条件。另外冬奥会推动了中西方文化的交流融合,是传递文明和学习的平台。
汉飞:我最大的愿望是,新冠疫情不要造成太大影响。也许冬奥会因此缩减到场观众的规模,当然电视会播出,但是我作为冬季项目运动员知道,冬天是多么美丽,作为现场观众观看一场比赛,是极为美好的享受。我希望新冠疫情能得到很好的防控。其它涉及赛事的各方面,我知道,组织者都可以做得很好。中国人肯定也很期待这次冬奥会,我希望它一切顺利。
卢岩:运动员是赛场的主角,大家对中德两国选手的表现有何期待?
徐囡囡:我相信中国队已经做好了充足的准备。毕竟准备了4年,无论成绩如何,我相信中国运动员在赛场上的顽强拼搏精神,肯定是不会输于任何一个国家,也会真正体现奥林匹克精神和民族精神。
汉飞:我们知道,奥运会每几年就举办一次,现在是精磨阶段,要完成还未完成的任务。我们期待认识一个新的国家,新的文化和新的朋友,这种期待也给予了我们力量与动力以使我们能够有好的发挥。我们作为外国人,也很期待能够去往一个新的国家。
从夏季奥运会来看,中国队已经成为了最强队(之一),如果中国能在冬季运动项目上坚持下去,那么中国在更多项目上摘金夺银的那天,应该不会太远。
8月5日,北京市西五环晋元桥东北角匝道处矗立着北京2022年冬奥会会徽雕塑。中新社记者 侯宇 摄卢岩:北京将首次迎来冬奥会,汉飞从德国运动员的视角来看,举办冬奥会将给北京和世界带来什么,又会留下什么?
汉飞:新的举办城市在建筑方面会有很好的机遇,对于运动员来说,则是希望可以在最后站上最高的领奖台并接过金牌。当一个国家举办冬奥会时,在14天的时间里,它会成为体育报道的焦点。这是一个展示自己国家的机会,展示自己国家的历史,也给出国家的未来发展方向。在冬季运动领域,这个方向就是,当人们再想到中国人,就会想到冬季运动、滑雪。作为曾经的冬季运动项目运动员,我觉得这很棒,冬季运动是一件让人快乐的事,我为中国人现在能够享受冬季运动而感到开心。这就是在冬奥会举行的14天内,人们会接收到的一个明确的信号,或者说是中国向世界发出的信号。
徐囡囡:提升冰雪竞技水平需要大众参与,特别需要对青少年爱好者进行培养。对中国来说,在校园中怎样能更好地开展冰雪运动,让更多青少年参与?在德国,怎样带动更多青少年参与冬季运动?
汉飞:与其它地方一样,当我们有比赛时,体育馆里也会有小观众,他们会瞪大眼睛看我们在干什么,同时也会想要自己尝试。重要的是,在我们比赛用的跳台旁边,都会有小型的、给初学者使用的跳台。小孩子是不可能从大跳台开始练习的,但当他们看到这些小跳台时,会双眼放光,面带笑容,想要尝试一下。对中国小朋友来说,重要的是,他们能常常到现场去观看跳台滑雪比赛,因为如果他们亲眼看到,就会想要模仿,而如果没有媒体报道、没有照片、没有现场比赛,就会很困难。
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |