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
专家详解 “阳康”网红食物******
“阳康”后推荐喝奶茶?黄桃罐头除了愉悦心情有实效吗?盐蒸橙子真能缓解“刀片喉”吗?在1月7日举办的上海科普大讲坛上,上海市疾病预防控制中心副主任医师、营养学博士汪正园对当下的一些“阳康”网红食物是否有效、为何有效进行了解答:
粥没有错,但更推荐牛奶
胃口不太好的情况下,大家可能选择喝粥来“续命”。汪正园说,“粥并没有错,但是粥相对来说,营养比较匮乏,能量密度比较低,吃多后把胃撑起来了,其他一些营养更好或者能量密度更大的食物就吃不下了。”
因此,他推荐牛奶或酸奶,“‘阳康’的人胃口不是很好,吃不下东西,甚至我们的嗓子不是很舒服的情况下,更推荐酸奶,因为酸奶能量密度更高,而且对乳糖不耐受人群更友好些。”
奶茶登上“推荐榜”
碳水化合物让人“又爱又恨”,但在抗病毒时它不可缺。“吃饱了才有力气减肥,同样,吃饱了才有力气对抗病毒。”汪正园说。
他表示,一般来说,好的碳水来源是主食和水果,如果真的吃不下,可以喝一些含糖饮料来作为能量的补充;含糖饮料中最推荐奶茶,因为奶茶的能量密度在含糖饮料中是偏高的,奶茶里还会加些料,营养素较一般的饮料丰富。
含糖饮料中,他还推荐运动饮料,因为运动饮料有一定的矿物质含量标准,可补充因发烧流汗引起的电解质损失。
黄桃罐头不仅是“精神罐头”
对于“网红食物”黄桃罐头,汪正园说,黄桃罐头是可以补充维生素和矿物质的,另外,罐头比较“凉爽”,对咽部比较友好,可以提高进食的舒适度。
他表示,罐头的甜味也会给大脑提供愉悦信号,“糖分在进入我们身体的时候,可以跟口腔里面的甜味受体结合,促使大脑分泌‘快乐分子’——多巴胺。”
盐蒸橙子真能缓解“刀片喉”吗?
盐蒸橙子能缓解“刀片喉”,汪正园说,这是因为橙子富含芦丁,芦丁可以降低血管通透性,消除喉咙肿胀。
那其他果汁是不是也可以?对于这个问题,他解释,芦丁主要存在于橙皮和橘络(果皮内层筋络)中,蒸食有助芦丁更好地溶解,这样吃起来会更多;而橙汁饮料相对来说芦丁的含量会很低。
他还介绍,富含芦丁的水果不仅有柑橘类水果(橙子、橘子、柚子、柠檬等),还有西红柿、茄子、苦荞等。(记者 郑莹莹)