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彩神注册2023-08-14

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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

“00后”消防员的春节:我守护万家灯火,愿你渐入“家”境******

  中新网北京1月18日电(韦香惠)“起床——”小年清晨的第一声“起床哨”,在消防员王中嗣听来亲切而又响亮。尽管春节临近,他依然还在执行森林巡护任务,一刻不敢松懈。

  出生于2000年的王中嗣,2019年参加工作,现已是内蒙古大兴安岭森林消防支队的一名班长,去年12月来江西省九江市执行跨省驻防任务。

图为王中嗣带队执行巡护任务 受访者供图

  “今天是小年,大扫除的好日子,大家动作都快一点,一会还要交代防火执勤的注意事项……”作为班长,王中嗣早已养成提前10分钟起床的习惯,总是第一个整理好内务、洗漱,再督导各班内务卫生。

  “班长,稍等5分钟,我给我爸妈打个电话。”班里一位队员的“口头假条”提醒王中嗣,小年的日子里,该向父母打个电话了。

  “爸,妈,家里年货都置办了吧?我邮了些江西的特产给你们,今年又要在外地过年了,您二老保重!”短短的三两句话,王中嗣却不由得愧疚起来。

  这是王中嗣成为森林消防员的第四年,也是他第二次独自在外过年。

  庐山五老峰山间,坡度70度左右的悬崖峭壁之上,直线距离1.2公里,山路却走了近1个小时。一支由30人组成的巡山小分队背着20余公斤的灭火装备,厚厚的防火服,走进荆棘遍布的丛林,进行艰难的爬行,他们橙红色的身影远远看上去十分耀眼。

  “翻过这个山头,到下一个山头就可以歇会儿了。”王中嗣给大家鼓劲儿。气温零下1°C、风力6级的天气条件下,“白天出透汗,早晚凉透心”,直到正月十五,这都将是消防员们每天巡护的“必修课”。

图为王中嗣带队执行巡护任务 受访者供图

  “巡护执勤看似非常枯燥,实际意义却重大,江西省的自然生态环境非常好,名胜古迹数不胜数,现在正值秋冬季防火紧要期,防火更是重中之重。”队员们都很佩服这位年龄不大,但灭火经验丰富的“00后”班长。

  “南方和北方的自然环境真是差别太大了,这山的坡度都快成直角了。”回忆起前段时间参加九江市都昌“12·26”森林火灾的灭火救援任务,同班的消防员李凯心有余悸,“要不是王班长拽我一下,那棵倒木可能就砸我脑瓜子上来了,而不是砸在风机筒上了”。

  在王中嗣看来,火场上瞬息万变,加上这里山势陡峭,每次出任务都不能掉以轻心。“其实,上山巡护我们都习以为常了,春节期间任务重,我们也只是干好本职工作,而且平时训练到位,这点苦不算啥。”

  天色渐暗,庐山的秀丽景色掩入深重的雾气之中。巡护结束,王中嗣向中队长报告,这天的执勤情况一切正常。

  返回营区途中,他给家里人发去信息,“春节,是一年里最重要的日子,过年,是渴望故乡重逢的时节,团聚,是值得重温的美好回忆。但对于有些人来说,是使命任务在肩,是坚守战斗岗位,是守护万家灯火”。(完)

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