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
天气对春运回乡有哪些影响?国家气候中心回应******
中新网1月9日电 国家气候中心副主任方翔9日表示,今年春运的开始阶段恰逢三九、四九,这段时间在民间又往往被认为是一年当中最寒冷的阶段。预计2023年春运期间(1月7日至2月15日)我国北方大部及华南等地气温较常年同期偏低、全国降水整体偏少,东北等地偏多。
资料图:1月7日,山西省太原市,民众在太原站候车大厅排队检票乘车。当日,2023年春运正式拉开帷幕。 中新社记者 韦亮 摄中国气象局9日召开新闻发布会。会上有记者提问:2023年春运开始了,请问天气对于春运回乡会有怎样的影响?那些地区哪些时段需重点注意?
方翔指出,2023年春运从1月7日开始,2月15日结束,共计40天。今年春运的开始阶段恰逢三九、四九,这段时间在民间又往往被认为是一年当中最寒冷的阶段。预计2023年春运期间(1月7日至2月15日)我国北方大部及华南等地气温较常年同期偏低、全国降水整体偏少,东北等地偏多。
根据预报,1月9-20日,我国中东部大部地区气温将先升后降,气温起伏明显。12日前,中东部大部地区气温显著回升,华北及南方大部地区气温将偏高6℃以上,部分地区的日最高气温将可能达到或突破1月中旬日最高气温记录;之后,受11-15日强冷空气影响,我国大部地区气温将由前期偏高转为偏低1~2℃,部分地区偏低3~4℃,并有大范围的雨雪和大风降温天气。16-20日,无明显强冷空气影响我国,中东部地区降水趋于减弱结束,气温将逐步回升,预计18-20日中东部大部地区气温将回升至常年同期或略偏高。
要重点关注的是:1月11-15日强冷空气将自西向东、自北向南影响我国大部地区,并将带来大范围的雨雪和大风降温天气。
这次强冷气影响具有降温幅度大、雨雪范围广和降水相态复杂等特点,并且长江中下游北地区将有4~5级、阵风6~8级偏北风,我国大部海域也将有6~8级,阵风9~10级大风。
降温幅度大:11-12日,新疆、甘肃、青海降温幅度可达6~12℃,新疆北部降温超过14℃;12日夜间至15日,中东部大部地区将出现6~12℃降温,内蒙古、东北地区、江淮、江南等地降温12~16℃,局地超过18℃。
雨雪范围广和降水相态复杂:11-12日,新疆大部有小到中雪,沿天山地区有大到暴雪,新增积雪1~3cm,部分地区5~8cm,局地可达10cm;11-15日,江淮南部、江南、华南等地有小到中雨,部分地区大雨,局地暴雨;陕西、华北、东北地区、西南地区东部、黄淮、江淮北部、江汉等地有小到中雨转小到中雪或雨夹雪,部分地区大雪,局地暴雪。
春运返乡及出行需注意:一是各地出行人员需做好防寒保暖工作;二是新疆、内蒙古、东北地区以及陕西、山西、河北等地将有降雪或雨夹雪,以及有强冷空气影响,出行需防范降雪、降温、道路湿滑和大风天气的不利影响;三是黄淮、西南地区东部以及长江中下游等地要防范雨转雨夹雪、低能见度和道路湿滑的不利影响,特别是在高海拔地区或山区驾车出行人员要注意防范雨雪冰冻和道路湿滑的不利影响;四是在江河湖面及沿海活动的朋友需注意大风天气的不利影响。
“预计,春节假日期间,还将有一次冷空气过程影响我国,但总体路径偏东。有关春节期间的具体天气预报,春节前中央气象台将举行专题天气会商,届时请大家及时关注。”方翔说。
此外,预计2月上半月,华中和西南地区东部气温偏低,需防范阶段性低温雨雪天气对春运造成的不利影响。
在冷空气间歇期,大气扩散条件差,京津冀、长三角等地需注意雾和霾等低能见度天气过程对陆路、航空、水路运输安全带来的不利影响。
“最后,针对影响春运的暴雪、寒潮大风、低温冰冻、大雾等灾害性天气,中央气象台将及时发布预报预警信息,也建议各位朋友出行时请及时收听收看当地的天气预报信息,防范不利天气的影响。总之,让我们共同努力做好今年春运期间的出行安全保障工作。”方翔表示。
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |