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
福建尤溪:“国家级制种大县”种粮户的致富经******
(新春走基层)福建尤溪:“国家级制种大县”种粮户的致富经
中新网三明1月19日电 (雷朝良 吴振湖)“现在对田地的利用越来越合理,我们也更快增收致富。”在福建省三明市尤溪县洋中镇后楼村纵横交错的阡陌之间,种粮户郑仁胜用脚踩了踩松软的田地,毫不费力就踩出一个深深的脚印。
“田跟人一样,都需要休息。”郑仁胜望着他流转来的50亩田地,若有所思。春节将至,正是农闲时节,他每年在田里收获两茬,这几个月准备让这些田休息休息。
说起一年来的收获,郑仁胜难掩心中的喜悦:“头茬种烟,收入34万元,二茬水稻制种,收入15.9万元。两茬加起来扣除田租、农资等能有20多万元纯收入。”
郑仁胜今年52岁,种粮20多年,但从事水稻制种才5个年头,一些技术细节还没掌握到位,“我家去年平均每亩才产水稻种子1750公斤,隔壁老曾家每亩达到了2500公斤,产量的提升空间还很大。”郑仁胜说,现在他对“藏粮于地,藏粮于技”的理解更加深刻了,来年他要再跟老曾比一比产量,同时为尤溪这个“国家级制种大县”做出自己的贡献。2022年,尤溪全县制种面积达到33458.6亩,产量740万公斤,产值1.05亿元。
“走,我带你去个地方!”郑仁胜神秘地领着记者,不一会儿来到村口的一处斜坡上。原来这里是村里的新型烤房集群,偌大的一个集群由98个拆装式轻钢保温结构密集式烤房组成,每个烤房至少可以管20亩烟田的烘烤。
“原来用煤烤烟,不仅是技术活、还是体力活,每隔两小时就要加一次煤,每次都弄得一身煤灰,而且每天晚上都要守在烤房边上。”郑仁胜说,现在的新型烤房改用生物质燃料烤烟,能够自动加料,而且还配备了“手机云烘烤”功能,用手机就可以控制烤房的温湿度,“躺着”就可以把烟烤好,省心省力、轻松干净。
据了解,新型烤房集群由村里的合作社统一建设管理,提高了利用率,还在顶上安装了光伏太阳能板,与光伏企业合作运营,增加了村财收入。
“目前这个烤房集群为全省最大,光伏顶棚的光伏利用面积达11500平方米,装机容量2148千瓦。仅光伏发电一项,就为村财增收了25万元。”后楼村党总支书记林城跟记者算了一笔账,与光伏企业按照3:1的比例投资收益,1个烤房每年按2000元的价格租给农户,整个烤房集群为村财增收近45万元。
据悉,2021年至2022年,尤溪县共新建453座密集式烤房,带动烟叶增产120万公斤,烟农收入增加5500万元、税收增加1200多万元,烟农户均增收4.7万元。
新的一年,郑仁胜打算用上有机肥和微量元素更好地涵养田地,种出更好的庄稼。“现在国家的支持力度越来越大,庄稼的品种越来越好、加工工艺越来越先进,只要我们勤快点、努力点,日子就会越有奔头。”郑仁胜乐呵呵地说。(完)