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
铁路编组站内的“分拣员”:为年货运输开辟“快速通道”******
(新春走基层)铁路编组站内的“分拣员”:为年货运输开辟“快速通道”
中新网南昌1月7日电 题:铁路编组站内的“分拣员”:为年货运输开辟“快速通道”
记者 李韵涵
“26073次列车推上来了,提钩室准备解体。”1月6日,在2023年春运前夕的向塘西编组站,一列待解体的货物列车缓缓地被推上驼峰,这是中国铁路南昌局集团有限公司向塘西车站下行运转车间连结员刘利衡当天白班的第15趟作业。只见他在列车推进过程中轻巧地一拉一提,紧握的车钩随即分开,一节节车厢越过峰顶顺势而下,奔向不同股道。
向塘西站位于京九、沪昆、昌福线的交会处,而驼峰则是向塘西站运输生产的“心脏”。 李琼 摄向塘西站位于京九、沪昆、昌福线的交会处,而驼峰则是向塘西站运输生产的“心脏”。在向塘西站下行到达场内,南来北往的货物列车整齐排列,20余条钢轨向下行驼峰处会聚。这里解编作业是否安全高效,直接影响全局的车流周转效率。
通过驼峰完成解体作业的都是一列列满载年货的货物列车,而工作在这里的驼峰连结员们就是年货的“分拣员”,将一辆辆去往不同方向的车厢按照计划溜放至不同股道,等待编组出发。
向塘西站位于京九、沪昆、昌福线的交会处,而驼峰则是向塘西站运输生产的“心脏”。 李琼 摄据了解,向塘西车站担负着中国华东地区铁路货物列车的解编任务,是全国路网性编组站之一。春节期间,车站每天要完成上万辆货物车辆的接发和解编作业,这里面装载的大多是运往全国各地的粮油米面、服装食品等年货物资。为了加快年货运输周转效率,向塘西车站统筹安排线路使用,合理分配车流,为年货运输开辟“快速通道”。
连结员刘利衡在股道间来回奔忙,穿梭于车厢连接处。虽已是寒冬,但他依旧干得满身热气蒸腾。
驼峰连结员在平时作业时要拿着一根长约2米、重约3公斤、带着钢叉的木棍,用于解开车辆间连结的风管。他们将木棍伸入车档间,精准地判断出风管接头的位置,然后凭借巧劲,一托一拉,风管便被顺利解开了。
到了晚上,视线不佳,车档之间更是一片漆黑。留给连结员解开风管的时间很短,刘利衡和同事们需要在较短的时间内进行“盲解”,凭借着对推峰速度和风管位置的准确判断,在黑暗中将风管解开。
一节节车厢越过峰顶顺势而下,奔向不同股道。 李琼 摄“驼峰是编组场的核心,驼峰连结员就是安全大门的守护者。我的任务就是确保每一节从我这里通过的车厢都能安全下峰。”谈到自己的岗位,刘利衡眼神里流露出的是热爱和对安全的坚守。
经过一整天的忙碌,夜幕已徐徐降临。18时30分,驼峰终于迎来片刻宁静。“40217次列车解体,提钩室准备作业。”电台声响起,这是当天白班的最后一趟作业了。刘利衡紧了紧扣在胸前的联控电台,撸起袖子快速奔向作业场。一个白班下来,经过刘利衡和同事们的努力,他们共完成了28趟列车的解体作业。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |