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
女排超级联赛探路前行******
近日,2022-2023中国女子排球超级联赛决赛在江西上饶落幕。天津队在三场两胜制的决赛中以总比分2比0成功卫冕,获得队史第15个联赛冠军。
本次联赛自去年11月10日在江苏常州揭幕,持续近两个月。拥有李盈莹、王媛媛、姚迪和王艺竹等多位女排国手,以及强力外援瓦尔加斯的天津女排,在联赛中依然展示出强大的统治力。
第一阶段循环赛,天津队先后击败了其余13支球队,保持全胜。随后的分组排位赛和淘汰赛,天津女排愈战愈勇,最终以22战全胜的战绩强势夺冠。
从联赛最终的前8排名来看,竞争格局有一定变化,但并未彻底改变传统秩序。唯一令人感到些许意外的,是仅获得第6名(近7年最差战绩)的江苏女排。队伍青黄不接,张常宁、龚翔宇等国手并未参赛都是导致队伍成绩下滑的直接原因。
得益于本届排超联赛取消外援数量的限制,有多支球队都引进了多名外援,但最终会师决赛的是各自只引入了一名外援的津、沪两队。
天津女排的陈博雅和张世琦都是首次代表球队主打联赛,两人均有不俗表现。虽然在一传环节仍有提升空间,但陈博雅多变的进攻手法以及沉着稳定的发挥,让球迷有了更多期待。张世琦在袁心玥缺阵的情况下,与王媛媛共同撑起了队伍的副攻线,表现出独当一面的气质。
上海女排由仲慧、王唯漪和高意等球员挑起大梁,辅以一众年轻球员,在本赛季联赛掀起一股“青春风暴”。尽管国手不多,但全队展现出的战术素养以及团队合作,令人眼前一亮。尤其是在半决赛的较量中,面对外援较多的深圳女排,上海队年轻球员展现出很强的进攻实力,干净利落地赢得了比赛。
本次联赛在主攻方面,令人印象深刻的有福建队庄宇珊、江苏队吴梦洁、广东队王逸凡、四川队缪伊雯等。在接应方面,上海队的王音迪和江苏队的周页彤发挥出色。二传方面,上海队的许晓婷表现突出。而在自由人方面,四川队杨玉宁的各项技术统计均位于榜首。
上述队员中,王逸凡和王音迪年仅17岁,潜力不俗。而吴梦洁、王逸凡、缪伊雯等球员,虽然过去曾经入选过国家队,并非完全意义上的新人,但她们以前在国家队处于相对边缘的位置,此番用稳定表现再度证明自己,有利于国家队人员的有序竞争。
自1996年推出主客场赛制以来,中国排球联赛已有20多年的发展历程,但与中超、CBA等国内其他“三大球”职业联赛,以及与国际高水平排球联赛相比,排超联赛在影响力、商业化、运营方面均存在着明显差距。
去年1月,排球联赛改革成为全国排球工作会议的中心议题。业内人士认为,虽然本赛季女排超级联赛并不完善,但仍在积极探索和改革。“只有在加强顶层设计,不断总结改革经验的基础上,兼收并蓄,才能提升联赛水平,早日将排超联赛打造成具备国际影响力的高水平联赛。”
(文图:赵筱尘 巫邓炎)