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
京京、四海在卡塔尔掀起“熊猫热”,你了解多少大熊猫的“小秘密”?******
10月19日
大熊猫“京京”和“四海”乘专机
从四川抵达卡塔尔首都多哈
“入住”豪尔熊猫馆
随后进行隔离
在当地时间11月17日
正式与公众见面
根据中卡两国达成的大熊猫保护研究合作协议这两只大熊猫将在接下来的15年旅居卡塔尔
这是中东地区迎来的首对大熊猫
卡塔尔将“京京”和“四海”
以阿拉伯文分别命名为
“苏海尔”和“索拉雅”
在阿拉伯传统文化中
“苏海尔”和“索拉雅”是天空中的两颗星
代表着吉祥、崇高和价值无限
关于大熊猫的小秘密
大熊猫是个“近视眼”。大熊猫长期生活于密密的竹林里,光线很暗,障碍物又多,致使其目光变得十分“短浅”,视觉极不发达。5米外雌雄难辨、10米外六亲不认、15米外人畜不分,近视眼的痛,大熊猫也能懂!
在你眼里,它是可爱的大熊猫。而对于大熊猫来说,你可能只是一个模糊的可移动人影。这个世界在它们的眼中永远是朦胧、神秘的。
大熊猫吃得多消化快。一只体重100公斤的成年大熊猫,在春天每天要花12-16小时,吃掉10-18千克的竹叶和竹秆,或者30-38千克的新鲜竹笋,同时排出10 多千克粪便,才能维持新陈代谢的平衡。
大熊猫的消化道保留了祖先的特性,与肉食类动物相似,如相对较短的消化道、锋利的犬齿,单室胃,没有盲肠。虽然吃着竹子,却不能充分吸收竹子的营养。为了保证每天都有充足的能量,唯一的办法就是,快吃快拉、随吃随拉。
图源:iPanda熊猫频道
大熊猫通常通过气味进行“交流”。当它们在玩耍或是简单地表示友好,没有交配或好斗的想法的时候,便不会发出任何声音。如果当下的它们看上去十分安静,这说明它现在心情还不错,并且对其他物种也很友好。这种声音规则可以帮助人们判断,在各大园区里看到的大多数熊猫的行为。
“降级”后的大熊猫,还需要再保护吗?
2021年7月,生态环境部对外宣布,据四次全国大熊猫调查数据显示,大熊猫野外种群数量达到了1864只,受威胁程度等级从“濒危”降为“易危”。这是多年来生态保护加强,和生态环境改善的成果,也是人与自然和谐共生的体现。
那么,“降级”后的大熊猫还是国宝吗?还需要继续保护吗?
大熊猫依然是国宝。此次降级,降的是人们对大熊猫濒危程度的评估,但作为国家一级重点保护野生动物,大熊猫的保护级别并没有降。中国科学院动物研究所研究员、中国科学院院士魏辅文在接受《知识分子》采访时说,“降级并不代表大熊猫不重要,而是对大熊猫保护工作的充分肯定。大熊猫保护工作为世界的野生动物保护提供了一个成功的案例。”
大熊猫仍然需要继续保护。个体数增长的背后并不意味着它们就安全了,大熊猫主要分布在四川、陕西、甘肃西部地区,明面上栖息地的面积能达3万多平方公里。但大熊猫是属于低海拔的陆生物种,如果除开高山、河流、公路等它们无法栖身的面积,实际上大熊猫的主要生活面积,仅占20%左右。从栖息地的分布状态来看,分散化严重,大熊猫的种群也被分割成20多个,由此可见,野生大熊猫依旧有生存危机。
作为唯一一个有野生大熊猫的国家,我们的保护远远不应该止步于扩大圈养种群,更合理的做法,是把资源投放在野外栖息地的保护上。而这种保护不仅仅庇佑熊猫,也庇佑着维系其他生物生存的命脉。“保护大熊猫,不仅仅是保护大熊猫本身,而是保护大熊猫赖以生存的生态系统。”
来源:央视财经、中国新闻社、中新图片、中国野生动物保护协会、中国大熊猫研究保护中心、iPanda熊猫频道
整理:刘雪洁