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
她们用匠心奉献爱心******
用纤手创造万物,用匠心重塑自然。不久前,浙江省宁波市鄞州区潘火街道纤源坊公益组织迎来五周岁的生日。庆典现场,金银彩绣、钩针、香包、绳编、布艺、剪纸等12种手工艺品让人眼花缭乱,向市民展示指尖的艺术。
从2017年到2022年,这支最早由4个人组建的公益团队现在已有20名骨干成员,慈善义工多达200余名。她们的公益足迹从鄞州走向海曙、江北等,甚至将服务延伸到了四川、河北等地。
一双巧手创造万物
“好巧的手,这条鱼活灵活现的!”在蔡珠佩的金银彩绣摊位前,有一群市民围观,大家时不时发出啧啧赞叹。一根极细的绣针在蔡珠佩的手中上下翻飞,演绎出一幅栩栩如生的“鱼戏红莲”图。
今年64岁的蔡珠佩正是纤源坊的一名女工巧匠。从14岁便开始学习刺绣,当时,刺绣已经成为她补贴家用的主要经济来源。“那时候我做刺绣,家里其他人都务农,但我刺绣赚来的钱比他们加起来都要多。”说起自己的手艺,蔡珠佩一脸自豪。婚后,她跟着丈夫务农,直到老屋拆迁后,生活安逸了很多。如今,宁波金银彩绣已经成为国家级非物质文化遗产。为了让这些赋闲在家的“失土”妇女用一技之长参与公益,潘火桥社区成立纤源坊手工艺工作室。就这样,蔡珠佩“重操旧业”,成了最早加入的慈善义工。
“做布艺,让我能静下来,品位指尖文化!”43岁的杜春萍同样是纤源坊一位拥有8年布艺经验的达人。最近,她计划推出“卯兔”系列布艺作品,迎接即将到来的兔年。
从“百年红船”纪念徽章到“虎年”定制胸针,再到今年的“绿马”,这群巧手阿姨们的手工制品,一次次“出圈”。5年来,纤源坊一步步发展壮大,纤源坊的骨干义工个个都有一技之长。香包、剪纸、钩针、布艺……摊位上的手工艺品,让大家忍不住停下脚步。她们不光会女红,而且会制作各种宁波传统美食,酒酿、灰汁团、乌米饭等,庆典现场的美食摊位人气爆棚。
初心不会改变
2020年12月,鄞州区蔡氏纤源坊社会工作服务中心正式在民政局登记注册,成为真正意义上的法人社会组织。手工作品所得款项,都用于公益事业。现场的展示板上,留下了她们的公益足迹:走进学校开展手工制作培训,走进社区教老年人做手工,慰问抗疫一线“白衣天使”……
她们用纤手创造艺术品,也用纤手铺就了一条大爱之路。五年来,纤源坊已经累积了7万多元的公益善款,从起步时的接受街道社区“输血”,逐步成了一个具有自主“造血”能力的社区社会组织,用公益反哺社会。
在社区的传奇里小区,有一个罹患白血病多年的孩子,母亲一个人将孩子拉扯大。“他爸爸想放弃,如果我再不管他,这孩子就没救了,再难我都会坚持下去!”在一次活动中,这位母亲的话打动了骨干成员蔡萍儿。打那以后,纤源坊每年都会给孩子送去慰问金,鼓励这位坚强的母亲。虽然金额并不高,却是一份支持的力量。每年年初,这个公益组织都会给辖区的10户困难家庭送去慰问金,已经坚持5年了。
“我们做的手工制品,我们做的宁波美食,收到的每一分钱,都放入了我们的资金池,我们希望能用自己的一技之长去帮助更多的人。”纤源坊的本意就是以纤手创造万物,用匠心奉献爱心,蔡萍儿说,这个初衷不会改变。(赵得地 龚 静)