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
让每一件包裹都不“迟到”******
【新春走基层】
光明日报记者 訾谦
腊月清晨的北京,气温仅有零下5摄氏度,天还未亮,位于西城区的某快递公司营业部却已是一片繁忙景象。
在堆积满柜的包裹中,王毅拿着手中的扫码机,熟练地挑拣、录入着上午需要派送的快递,再整整齐齐地放进快递三轮车里。
28岁的王毅来自河南安阳,已经在北京工作生活了6个年头,今年是他从事快递行业的第5年。5年来,不论风吹日晒,只要身体允许,他总会在7点整出现在营业部,准时开始一天的工作。
和往常一样,这天上午,王毅的工作就是将马连道茶城各商户的包裹送往每个门店。对不熟悉这里的人来说,身处6.8万平方米的茶城内仿佛置身迷宫之中,但对王毅来说,长期的工作已经使他可以熟练地在小门、小路、楼梯中绕来绕去,一路上遇到商管和商户还熟悉地打着招呼。
“毅哥还坚守岗位呢!准备啥时候回家过年哩?”路过一家绿茶铺子时,店员操着标准的河南话问。
“今年估计不回去了,春节值班有补贴,留在这多挣点钱!”王毅一边拿着包裹向前走,一边扭头对店员说,“我先干活儿去了,等闲了再聊!”
王毅告诉记者,这个店员是他老乡,因为他常在茶城派件,所以一来二去大家就熟络了起来,闲暇时还会一起吃饭。“这里的好多店员和我都是朋友,不管是不是老乡,大家都是在北京的异乡人,都有共同语言。”
上午10点左右,拉货板车上待派件包裹数量越来越少,王毅手中的快递巴枪(手持物流终端)响铃的次数却越来越多:“叮,您有新的订单,请尽快取件。”
“这边商户多,寄件业务比较多,我习惯全派完件后再统一取件,要不然容易手忙脚乱,万一弄错就麻烦了。”王毅拿袖子擦了把汗推着车说,这里收取的包裹一般以茶叶、茶具为主,现在茶城内店铺逐渐恢复营业,订单不断增加。
11点半左右,当板车中的包裹再次堆满,王毅上午的工作也正式收工,看着手机上显示的9000多步的数字,记者深感快递员的不易。
“这都没什么,最难的时期已经挺过去了,接下来会越来越好的。”王毅告诉记者,去年12月上旬是最艰难的,因为营业点超过一半的快递员都“阳”了,不能工作。在“减员增件”的情况下,为数不多在岗的快递小哥每天处于“拉满”的状态,有时派件到凌晨,一天4万步都是常态。
“收不到快递的焦虑我们很理解,但这种情况快递员心里更着急,好在现在大家都重新上岗了,恢复正常的感觉真好!”王毅说,虽然干快递员很辛苦,但他觉得很有奔头,生活忙碌又充实,收入也一年比一年高。
如今,虽然已近年关,但王毅和他全国各地的同行却比平时更加忙碌。数据显示,今年的前5天,全国快递业务量日均数据已经达到了3.7亿件,与去年同期相比增长16.7%。国家邮政局专门制定了《邮政快递业2023年春节期间寄递服务保障工作方案》,快递企业也纷纷推出“春节不打烊”服务,保障人民群众生活需要和温暖过冬。
“现在许多包裹装的都是重要的药品和防疫物资,这种情况下客户对时效性的要求就更高,我们都会打起十二分精神,更快地把这些包裹送到客户手中。”王毅说。
谈起新年的愿望,王毅思索了几秒后说:“新年有新气象,希望在2023年我可以通过自己的努力工作,让大家的每一件包裹都不‘迟到’。”
《光明日报》( 2023年01月10日 03版)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)