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
【地评线】秦平:坚定践行生态文明持续建设美丽中国******
近日,国家林草局、财政部、自然资源部、生态环境部联合印发了《国家公园空间布局方案》。《方案》确定了国家公园建设的发展目标、空间布局、创建设立、主要任务和实施保障等主要内容。相关负责人介绍,《国家公园空间布局方案》坚持生态保护第一、国家代表性、全民公益性的国家公园理念,实现自然生态系统的原真性、完整性保护,维护国家生态安全,为建设美丽中国和人与自然和谐共生的现代化筑牢生态根基。
生态文明深入人心,绿色发展蔚然成风。党的十八大以来,以习近平同志为核心的党中央以前所未有的力度抓生态文明建设,坚持“像保护眼睛一样保护生态环境,像对待生命一样对待生态环境”,从思想、法律、体制、组织、作风上全面发力,全方位、全地域、全过程加强生态环境保护,开展了一系列根本性、开创性、长远性工作,决心之大、力度之大、成效之大前所未有。经过不懈努力,全党全国推动绿色发展的自觉性和主动性显著增强,美丽中国建设迈出重大步伐,我国生态环境保护发生历史性、转折性、全局性变化。
生态兴则文明兴,生态衰则文明衰。数据显示,2012年至2021年,我国以年均3%的能源消费增速支撑了年均6.6%的经济增长,二氧化碳排放强度下降了34.4%,是全球能耗强度降低最快的国家之一。不仅如此,我国水电、风电、太阳能发电、生物质发电装机和新能源汽车产销量均居世界第一。我国的绿色发展实践有力表明,生态环境保护和经济发展是辩证统一、相辅相成的。我们要充分发挥生态环境保护的引领、优化和倒逼作用,加快推动产业结构调整优化,推动形成绿色低碳的生产方式和生活方式,提升经济发展的“含金量”“含绿量”,降低“含碳量”,持续提升绿色可持续发展的坚实根基。
良好生态环境是最公平的公共产品,是最普惠的民生福祉。空气更清新了、蓝天更多了、河水更清了、绿色公园随处可见……近年来,我国始终坚持以人民为中心的发展思想,集中攻克老百姓身边的突出生态环境问题,提供更多优质生态产品,让人民群众在绿水青山中共享自然之美、生命之美、生活之美。随着我国社会主要矛盾发生变化,尤其是全面建成小康社会后,人民群众对优美生态环境的期望值更高。必须积极顺应人民群众对美好环境的需求,让人们的生活在天更蓝、山更绿、水更清、环境更优美的优良生态环境中。
建设生态文明,关系人民福祉,关乎民族未来。党的二十大报告围绕推动绿色发展,促进人与自然和谐共生,对新时代新征程生态文明建设作出重大决策部署。我们要深入学习贯彻习近平生态文明思想,胸怀“国之大者”,牢固树立绿水青山就是金山银山的理念,统筹产业结构调整、污染治理、生态保护、应对气候变化,协同推进降碳、减污、扩绿、增长,努力建设人与自然和谐共生的美丽中国,为子孙后代留下美丽家园,为中华民族赢得美好未来。(秦平)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)