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
寻找博物馆里的“兔文化”******
走进沈阳博物馆一楼大厅,就能看到“百兔图”。这100幅兔子形象的画,是由100位小朋友在“寻找国宝里的小兔子”文化专场活动中画的。沈阳博物馆社教部主任姜欢表示,博物馆通过举办系列活动,营造浓浓的新春氛围,同时普及生肖文化、传播生肖故事,让孩子们在趣味活动中感受中国传统文化的独特魅力。
百名小朋友,共绘“百兔图”
“寻找国宝里的小兔子”系列活动,是沈阳博物馆在兔年春节来临之际精心策划的,通过“送福、画兔、寻宝”等丰富多彩、年味十足的文化活动,让观众享受博物馆送去的“文物新春礼”。其中,“沈博邀您画兔”是专门为全市青少年学生打造的文化专场,1月11日至15日每天一场,通过多个活动环节,带孩子们了解家乡沈阳的历史文化,感受城市博物馆的文化魅力。该活动一经推出,便受到观众们的喜爱,报名异常火爆。
活动中,中小学生在社教老师的带领下,开启“兔年讲兔、共绘百兔、穿越寻兔”之旅。目前摆放在博物馆一楼的“百兔图”,就是孩子们在活动现场绘制的。“在社教老师发问、孩子们举手参与的过程中,《嫦娥奔月》、兔年生肖等故事都会深入孩子们心中。大家凭借着自己的想象,画出了属于这个春节的兔子。”姜欢说,将这些画放在馆内展示,也是为了激励孩子们积极走进博物馆。
穿越千年,寻找文物上的小兔子
“寻找国宝里的小兔子”系列活动中的“重头戏”,自然就是“穿越寻兔”了。活动中,孩子们一边听社教老师的讲解,一边认真欣赏每一件文物。
“找到了,找到了!”在五场文化专场活动中,姜欢最喜欢听到孩子们找到“小兔子”时欢欣鼓舞的声音。这个兔子的形象,出现在沈阳博物馆的“镇馆之宝”之一——辽代白釉黑彩梅瓶上。据了解,每场活动大约有30组家庭,孩子们找到兔子后,会非常激动地告诉社教老师,其余孩子也会一起围过来仔细欣赏,他们的眼神里充满了求知欲,讲解员也会借机将这件文物的“前世今生”细细讲给孩子们听。“策划这个活动,就是希望在春节前搭建亲子互动平台,让沈阳博物馆能够成为青少年群体的研学阵地。”姜欢说,这个活动得到了家长们的认可,很多家长认为在兔年春节前举办活动很有意义。
创新活动形式,让文物活起来
白釉黑彩梅瓶出土于沈阳康平张家窑林场长白山4号墓,造型古朴。瓶身通体施白釉,以黑彩绘有包括兔子在内的五只动物,并按照真实比例分布。其中,鹿、羊和两只狗体积较大,均匀绘在梅瓶的四个面,两只狗的位置相对,中间以鹿和羊相隔,在瓶身上形成了狗追鹿、狗追羊的场景。
活动中寻找的小兔子,位于梅花鹿下方。梅瓶上的兔子形象灵动,四条腿壮硕有力,好像正要跃起,后方还绘有草叶纹的图案。兔子与其余四只动物以同一方向奔跑的姿态呈现,整个绘画手法写实而生动。
这件白釉黑彩梅瓶具有极高的历史价值、艺术价值和文化价值,是沈阳厚重历史与多元文化的重要代表器物之一。“在兔年春节到来之际,我们以这只小兔子为活动策划的灵感,将博物馆的社会教育职能与千年前的文物相结合,守正创新,让文物活起来!”姜欢说。
沈阳日报、沈报全媒体记者 刘海搏
(《沈阳日报》 2023年01月19日 12版)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)