小寒天气特点
对于小寒,《群芳谱》有言:“冷气积久而为寒,小者未至极也。”也就是说,小寒是冷气长期积累的结果,但寒冷的程度还未到极致。在小寒时节,太阳直射点还在南半球,北半球的热量还处于散失的状态,白天吸收的热量还是少于夜晚释放的热量,因此北半球的气温还在持续降低,寒气继续积累。
从字面意思看,小寒好像是没有大寒冷。但根据长期的气象记录看,在北方地区,一般是小寒节气要比大寒节气冷,但在南方大部地区来说,是大寒节气要比小寒节气更冷。在北方地区流传着“小寒胜大寒,常见不稀罕”的说法。也就是说,在北方,小寒节气比大寒节气冷很常见,并不稀奇。中国南北地区的气候存在着较大的差异。
《望月婆罗门·元夕》中有言:“小寒料峭,一番春意换年芳。蛾儿雪柳风光。”小寒时节既是冬季的尾声,又是春季的前奏,再过半个月,即到春节。虽天地间仍是一片雪柳风光,但此时大地阳气已萌发,春暖即将悄悄来临,正所谓“冬天到了,春天还会远吗?”
小寒三候
一候,雁北乡。古人认为,大雁是一种随阴阳迁徙的候鸟。小寒节气,虽北方还是一片白雪皑皑,但它们已经感知到阴阳的顺逆变化,准备开始向北迁移。
二候,鹊始巢。此时北方到处可见到喜鹊,古人认为喜鹊能感知阴阳,识别星象,随着阳气上升,喜鹊感知到阳气,识别到星位,便开始筑巢,准备孕育后代。
三候,雉始鸲。《月令七十二候集解》记载:“雉,文明之禽,阳鸟也;雊,雌雄之同鸣也,感于阳而后有声。”古人发现,雉每年到小寒节气,就会感到阳气,雄雌同鸣。
小寒农事
我国南北跨度大,存在明显的天气差异。在北方,天气寒冷。大部分地区田间已经没有太多的农活,主要任务是在家做好菜窖、畜舍保暖,造肥积肥等工作。
在南方,天气相对暖和。要给小麦、油菜等作物追施冬肥,海南和华南大部分地区则主要是做好防寒防冻、积肥造肥和兴修水利等工作。小寒、大寒是一年中雨水最少的时段。
小寒习俗及养生
小寒节气习俗。在该节气,南京人一般会煮菜饭吃。一般是将矮脚黄青菜、咸肉、香肠或板鸭丁与糯米同煮,再配上一些剁碎的生姜,十分鲜香可口。广州人在该节气早上习惯吃糯米饭,糯米饭里面除了糯米,还会加入一些香米,并配上切碎之后炒熟的腊肠和腊肉,再点缀些香菜、葱花,吃起来特别香。
小寒节气养生。小寒节气,天气寒冷,应注意补充热量,多吃羊肉、鸡汤、鸭肉等温热食品,少食黏硬、生冷。这个时节在生活起居方面,宜早卧晚起。常言道“睡个好觉,胜过补药”,冬季昼短夜长,故应“日出而作,日落而息”。谚语有:“冬天动一动,少闹一场病;冬到懒一懒,多喝药一碗。”在冬天要多进行户外运动,呼吸新鲜空气,增强免疫力,但此时的锻炼宜以舒缓运动为主。还需特别注意对头部和手脚的保暖。外出需戴好手套和帽子,减少寒冷对头部和手的影响。小寒前后强冷空气及寒潮活动频繁,易造成温度、湿度等气象要素的剧烈变化,人们往往难以适应而爆发各种疾病,要注意防范。
作者系北京市气象探测中心(北京市观象台)高级工程师
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
(文图:赵筱尘 巫邓炎)