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
最新!河北1市中小学寒假时间定了******url:https://m.gmw.cn/2023-01/06/content_1303245664.htm,id:1303245664
定州市教育局最新发布通知,确定中小学(园)寒假放假时间↓↓↓
为切实做好2023年全市中小学、幼儿园寒假前后工作,日前,定州市教育局发布通知,对寒假及春季开学做出相应安排。
放假安排:义务教育阶段学校、幼儿园和职业学校非毕业班年级1月13日(腊月廿二)放假;普通高中学校和职业学校毕业班年级1月17日(腊月廿六)放假。
开学安排:义务教育阶段学校、幼儿园和职业学校非毕业班年级2月6日(正月十六)开学;普通高中学校和职业学校毕业班年级1月29日(正月初八)开学。
同时,定州市教育局对学生放假前后相关工作提出具体要求。
深入开展校园爱国卫生运动。各学校放假后和开学前,要做好校园内的环境消杀工作,确保爱国卫生运动工作落到实处。要加大校园环境卫生整治力度,全方位改善学校环境卫生,彻底消除卫生死角和蚊虫寄生地。要以班级为单位通过线上课堂、致家长的一封信等形式,教育学生及家长注意个人防护,养成良好的卫生习惯,做到勤洗手、勤通风、戴口罩、少聚集,做好自己健康的第一责任人。
严格规范办学行为。各学校要维护师生合法权益,不得随意增减假期时长,不得加重学生假期课业负担,确保学生有自主安排活动的时间。各学校要严格落实好中央“双减”和教育部“五项管理”政策规定,引导学生在寒假期间健康上网、加强体育锻炼、培养良好的阅读习惯、养成良好的睡眠习惯,促进学生健康成长。要按照年级统一,总量控制,个别调整的原则,布置系统性、多样性书面作业、实践性作业和探究性作业,积极探索布置跨学科综合性作业,严禁给家长布置作业或让家长代为评改作业,严禁让家长从QQ群或微信群下载打印学生作业。
科学指导假期生活。各学校要加强宣传贯彻《中华人民共和国家庭教育促进法》,引导家长树立科学教育理念,以促进学生健康快乐成长为出发点和落脚点,和学生共同商量制定科学合理的寒假计划,培养学生自我管理、自我发展的能力,避免盲目送孩子参加辅导培训,减轻学生培训负担。要组织教师开展线上家访和 “一对一”学生谈话,全面了解掌握学生成长环境和思想动态,增进家校之间的沟通和信任,引导学生加强体育锻炼、开展文艺活动、强化劳动实践、做好近视防控等,丰富学生假期生活,不能荒废学业。要开通“心理咨询热线”,加强学生的居家心理健康教育,做好心理健康辅导。
全面做好开学准备工作。各单位要提前安排好新学期工作,结合本学期线上教学局限性,做好下学期工作计划,明确工作目标,理清工作思路,谋划工作重点。要组织教职工按时到校上班,提前备课,做好教材到位等准备工作。要对校舍、电力线路、生活设施、食堂餐厅和体育活动设施等进行全面安全检查,消除安全隐患。按照疫情防控有关要求,坚持科学防控、精准施策,确保开学后师生的人身安全和教学工作的正常开展。
转自|定州教育
(文图:赵筱尘 巫邓炎)