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
东西问 | 人类首次不停靠环航北冰洋 翟墨:如何通过航海沟通中西?******
中新社北京1月18日电 题:人类首次不停靠环航北冰洋 翟墨:如何通过航海沟通中西?
中新社记者 万淑艳
从上海出发,历经504天,航程28000余海里,有着“环球航海中国第一人”之称的航海家翟墨穿越北极“死亡航道”,经受极地气旋、冰山、大雾、巨浪等艰难险阻,近日完成了人类历史上首次不停靠环航北冰洋之旅。
从古迄今,东西方航海家不断探索海洋文明,促进不同文明交流互鉴。如今,海洋生态灾害频发,突发环境事故不断,海洋治理问题成为全球共同面临的课题。翟墨近日接受中新社“东西问”专访时表示,航海改变了其世界观,从陆地上看海洋与从海洋上看陆地,视角完全不同,各国应海纳百川,求同存异,共同发展,和平利用海洋资源。
视频:【东西问】人类首次不停靠环航北冰洋 翟墨:如何通过航海沟通中西?来源:中国新闻网
现将访谈实录摘要如下:
中新社记者:历时504天、航行28000海里,你完成了人类历史上首次不停靠环航北冰洋的壮举。你发起此次航行的初衷是什么?
翟墨:2002年,我在荷兰认识了一位名叫汉克的航海家。他在北冰洋航行时,被冰川冻住了航路近一年,次年夏天才得以返航。听汉克回忆这段经历时,我已有两年航海经验,于是也想尝试环航北冰洋。
我还拥有联合国开发计划署“捍卫自然”宣传官等身份,这次航行不仅为了实现梦想,而且希望让更多人关注全球变暖和灾害性气候问题。去年我们航行时,西伯利亚气温已达37摄氏度。如果南北极冰川继续融化,再过几十年,很多岛国或将不复存在。我呼吁全球民众重视环保,热爱地球,减少碳排放。
翟墨环航北冰洋照片。受访者供图中新社记者:为何此前无人完成不停靠环航北冰洋?
翟墨:首先,前些年气候变暖没这么快,布满冰川行驶困难,而且北冰洋气候条件复杂,危险重重。其次,过去北极东北航道和西北航道多是分开航行,东北航道有很大面积处在管控区,航行不便。
翟墨环航北冰洋照片。受访者供图中新社记者:北极航道大部分时间被厚厚的冰层覆盖而被称为“传说中的航道”,而北极东北航道又被称为“死亡航道”。你在环航中经历了哪些惊险时刻?
翟墨:我和两位船员于2021年6月30日起航,最初计划历时约4个月,全程16000余海里,但途中遇到了各种艰难险阻,让航程延长了1年多。
北极东北航道危机四伏,被称为“死亡航道”,白令海峡、楚科奇海、巴伦支海等都是后人为纪念在此遇难的航海先驱而命名的。茫茫大海上突然出现的浮冰和冰山就像墓碑一样矗立在那里,航海最怕的就是浮冰,我们基本顺着冰缝走,而浮冰是移动的,再加上洋流,有时想躲都躲不开。
这次我选择了铝合金材质的帆船,如果和冰山相撞,这种材质可能只出现凹陷,不至于被撞出大洞。
翟墨环航北冰洋照片。受访者供图出发前,我们按最极端状况准备了六七吨物资,储备了足够一年的粮食,有馕、牦牛肉、山东煎饼,还准备了能够抵御零下50到零下70摄氏度的睡袋,并且带了鞭炮、信号枪用来驱赶北极熊。
我们刚进入白令海峡就遇到了极地气旋,大量浮冰和冰山被吹到沿岸,很长时间都在浮冰中谨慎穿行。在航经楚科奇海时,浮冰与大雾叠加,能见度只有十多米,50多海里行驶了11个小时。极地气旋的十级大风还把头帆、前桅支索吹坏了。
翟墨环航北冰洋照片。受访者供图我们抵达北地群岛附近时,窗口时间只有10天左右,若通不过,船体随时会被冻住。当时所有仪表、指南针全部失灵,体会到了什么叫“找不着北”。我们尽可能靠近陆地行驶,幸亏还带了光纤罗经,在目测辅助下才驶出那片海域。
翟墨环航北冰洋照片。受访者供图在冰区时我们轮流驾船,24小时无休,但还是在格陵兰附近撞上了冰山,浮冰不断涌来,导致船体渗水。
完成环航后,我们在美国波士顿上岸,第一件事就是检修船只。后来沿着北美东海岸南下,经北大西洋、加勒比海、巴拿马运河,横跨太平洋,最终返回上海。
小船航行在巴芬湾。受访者供图中新社记者:你有20余年航海生涯。常年在海上航行,你与外国航海家有哪些交流?身处多元文化之中,给你带来了哪些收获和影响?
翟墨:1999年,我到新西兰举办个人画展,又接着拍纪录片,认识了一位挪威的航海家,他的探险经历让我对航海产生了兴趣,于是开启了航海之旅。第一站从南太平洋上的大溪地开始,我已经环球航行两圈,唯独南极洲还未去过,2023年我计划环航南极洲,完成第三圈。
驾船出海。受访者供图我的职业是绘画,航海只是业余爱好,我喜欢不断挑战更多未知。我比较喜欢欧洲绘画,接触航海后,我更喜欢原生态的图腾、土著艺术,南太平洋的土著居民生活淳朴、单纯、唯美。法国后印象派巨匠高更晚年就是在大溪地度过的。
航海改变了我的世界观。从陆地上看海洋与从海洋上看陆地,视角和理解完全不同。
这几年,我同外国航海家的交流也越来越多。从北冰洋返程时,途经美国、中南美洲,我接触了不同国家的航海家,大家在一起交流。开始航海后,国与国之间的话题反而成为局限性的话语,更多时候要站在全球视角看问题。陆地只占地球表面的29%,其它则被海洋覆盖。航海人之间的交流是更宏观的概念,比如全球气候变暖是航海人经常思考的问题,恶劣天气会导致各种危险。
翟墨在巴拿马。受访者供图中新社记者:在15世纪,以东方的郑和与西方的哥伦布为代表,世界范围内涌现出一批航海家。从古至今,人类对海洋的探索如何促进了中西方间的沟通和交流?
翟墨:在西方人眼中,中国早期航海没有像西方一样实现“地理大发现”。而实际上,不管哥伦布还是麦哲伦,更多是带着侵略者的姿态去占有,进而实施物质文化殖民,不能称之为地理大发现。而郑和则是和平使者,以和平的方式走向世界、了解世界,没有像后来的西方航海家那样带着洋枪洋炮掠夺殖民。我更欣赏郑和下西洋带来的中外和平的文明交流。
翟墨在法属圭亚那。受访者供图中新社记者:当前全球海洋形势严峻,过度捕捞、环境污染、气候变化、海平面上升等问题频发,矛盾和冲突加剧,海洋治理成为国际社会共同面临的课题。作为联合国开发计划署“捍卫自然”宣传官,你认为国与国之间应如何加强合作保护海洋?
翟墨:我认为,世界各国应求同存异,共同发展,而非延续以往的强盗逻辑。海纳百川,和平利用海洋资源。
北冰洋的海鸟。受访者供图科学界有一个说法是“人类起源于海洋”,珠穆朗玛峰、泰山上都有海洋生物化石。各国像一个个孤岛,通过海洋相互连接沟通,因此人类更应该尊重海洋,加强合作,共同保护海洋。
北冰洋的海豚。受访者供图中新社记者:有观点认为,过去数千年历史长河中,中华文明更重视陆疆建设和发展,是典型的陆地文明。而西方国家更重视对海洋的开发和利用,也展示出西方文明中的海洋文明特性,你认同这样的说法吗?
翟墨:我不认同。中国历史上就是一个海洋大国。从宋代到明代,中国的造船技术和航海技术在全世界都无与伦比。“南海一号”沉船就是南宋古船。而郑和下西洋,2.7万人的舰队声势浩大。由于中国近代史的屈辱都来自于海洋,我们远离海洋太久了。很多学者把中国界定为陆地文明、黄土文明,这是错误的。我希望通过航海让更多人了解中国的海洋文化和海洋文明。(完)
受访者简介:
翟墨,航海家、艺术家,联合国开发计划署“捍卫自然”宣传官、中国航海科普大使。1968年出生于山东泰安。2007年至2009年,他完成了自驾帆船环球航海一周的壮举,成为“单人无动力帆船环球航海中国第一人”。2015年,领航“2015重走海上丝绸之路”大型航海活动,在沿途各国进行了文化艺术经贸交流活动,并在2015米兰世博会中国馆举行了主题日活动。2022年11月25日,完成人类历史上首次不停靠环航北冰洋之旅。
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |