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
2023,世界期待更多的正能量******
国际观察|2023,世界期待更多的正能量
新华社北京1月5日电(记者刘赞)2022年,世界动荡不安:美国四处拱火浇油,乌克兰危机延宕难解;新冠疫情持续,奥密克戎毒株成为全球流行的主要毒株;通货膨胀、粮食危机、能源安全问题复杂严峻,世界经济复苏迟滞乏力;气候变化危害日益凸显,气候变化谈判举步维艰……
2023年,世界充满悬念:乌克兰危机能结束吗?世界卫生组织会不会宣布新冠大流行终结?世界经济能否摆脱衰退阴影?美国政局变化有哪些外溢影响?亚太地区热点问题会不会持续升温?气候变化谈判又能否取得新进展?
悬念一:乌克兰危机能结束吗?
2022年2月24日,俄罗斯对乌克兰发起特别军事行动,乌克兰危机升级。以美国为首的西方国家不断对乌提供军事和经济援助,使这场冲突变成了持久战。与此同时,美国及其盟友对俄实施规模空前的严厉制裁,但未能击垮俄经济。
目前,俄乌两军基本处于相持状态。由于双方立场差距巨大,短期内难以通过谈判化解危机。美国继续拱火浇油,日前再次宣布对乌追加18.5亿美元军援,其中包括“爱国者”防空导弹系统。美国国会最近还通过2023财年综合拨款法案,其中包括高达450亿美元的援乌资金。俄罗斯近期则宣布,计划将俄军规模从115万人扩充至150万人,释放出加强军事力量的信号。
2023年,这场危机是走向终结,还是进一步升级,目前难以预料。西方国家能否承受持续对乌援助给本国经济和国防带来的巨大压力,将是决定局势走向的一个重要因素。
悬念二:新冠大流行能终结吗?
过去一年,变异新冠病毒奥密克戎毒株成为全球流行的主要毒株。与此前流行的毒株相比,其传染性更强,具有多个亚型,在世界各国引发一波波新的疫情高峰。不过,奥密克戎的致病力明显减弱,感染奥密克戎导致的重症率和死亡率显著下降,这也促使世界各国逐渐调整防疫政策。
世界卫生组织总干事谭德塞不久前表示,希望在2023年某个时候可以宣布新冠疫情不再构成全球卫生紧急事件,世卫组织紧急委员会1月将开会讨论其判断标准。
面对抵御新冠病毒的战役,全球科学家在不懈寻求下一代疫苗、抗病毒药物等新武器,随着新冠疫苗和药物的研发取得进展,人类必将拥有越来越多对付病毒的武器,构筑起抵御新冠病毒的坚盾。
悬念三:世界经济能摆脱衰退阴影吗?
2022年,世界经济困难重重,特别是通货膨胀困扰很多国家。以美国为首的西方国家此前为应对新冠疫情、刺激经济长时间施行超宽松货币政策,为通胀飙升埋下祸根。乌克兰危机升级后,西方对俄制裁使得原本就被疫情所扰乱的国际供应链进一步受阻,能源、粮食价格高企进一步推高通胀,欧美多国物价涨幅创下40年来最高纪录。
为应对通胀,美联储快速大幅加息,导致其他经济体货币大幅贬值,加剧其输入性通胀。不少国家被迫跟随美国加息步伐,引发经济衰退担忧。
国际货币基金组织2022年10月发布的《世界经济展望报告》预计,2023年全球经济增速为2.7%,较7月的预测值下调0.2个百分点,全球经济面临巨大下行风险。
不过,随着累积需求释放和政策效应叠加,中国经济将呈现明显复苏增长势头,这将为世界经济带来持续动力、机遇和信心。
悬念四:美国政局变化将产生哪些外溢影响?
2022年,美国民主、共和两党继续恶斗,在堕胎权、控枪、移民等一系列问题上尖锐对立。在11月的中期选举中,共和党夺取国会众议院控制权,民主党则以微弱优势保住参议院控制权。
在两党瞄准2024年总统选举、新一届国会两院“分裂”的情况下,共和党预计将在2023年对拜登政府发起更多挑战,其现行的内外政策将面临巨大不确定性。
共和党内部斗争也可能趋于激烈。由于打算参加下届总统选举的前总统特朗普在中期选举中发挥的作用不佳,共和党内温和派可能考虑放弃对他的支持。同时,共和党在众议院的席位优势不大,使得党内极端势力或将有更多机会左右该党在国会的立场。
在政治极化、党争加剧的背景下,美国政局走向具有较大不确定性,这将影响美国的对外政策,进而对世界造成复杂影响。
悬念五:亚太地区热点问题会持续升温吗?
2022年,在美国搅局之下,亚太多国面临不同程度震荡,地区局势局部升温。
美军撤离一年后,阿富汗仍然面临严峻安全形势和严重人道主义危机。在朝鲜半岛,美国与韩国多次举行大规模联合军演,朝鲜发射导弹予以反制,半岛紧张局势不断升级。在美国支持下,日本最近正式通过新版《国家安全保障战略》等3份安保政策文件,提出打造所谓“反击能力”即事实上的攻击能力等政策主张,并将在未来5年大幅增加军事开支,引发国际社会担忧。
可以预见,美国会持续在亚太“拉小群”、搞事情,2023年的亚太恐怕难以平静。
悬念六:气变谈判能取得新进展吗?
气候变化是人类面临的重大挑战。2022年,从巴基斯坦特大洪灾造成1000多人死亡,到欧洲夏季高温干旱造成泰晤士河源头干涸、莱茵河几乎断航,再到最近冬季风暴几乎席卷全美造成数十人死亡……一系列极端天气事件提醒人类,应对气候变化刻不容缓。
2022年11月,《联合国气候变化框架公约》第二十七次缔约方大会(COP27)在埃及沙姆沙伊赫举行。发达国家在向发展中国家提供资金和技术支持等问题上依然态度消极,其先前承诺的每年1000亿美元资金支持仍未兑现。作为会议成果的一大亮点,本次大会最终同意建立损失与损害基金,旨在向最脆弱和受气候变化影响最严重的国家提供财政援助,但这只是第一步,基金形式、出资国家、分配方式、援助对象等关键问题被留到2023年继续谈判。
当前,发达国家经济状况总体不佳,加上能源供应紧张导致部分发达国家重新转向煤炭发电,发达国家自身减排意愿以及为发展中国家减排提供支持的意愿都在下降。在这样的形势下,2023年在阿联酋迪拜举行的COP28能否就上述关键问题取得新进展值得关注。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)