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
综述:中国北疆老树发新芽:新能源领域再造一个“工业内蒙古”******
中新网呼和浩特1月12日电 题:中国北疆老树发新芽:新能源领域再造一个“工业内蒙古”
中新网记者 李爱平
内蒙古自治区政府决定在新能源领域再造一个“工业内蒙古”。作此表述的是内蒙古自治区主席王莉霞。
1月12日,内蒙古自治区十四届人大一次会议在此间开幕,王莉霞作政府工作报告时这样说道。
作为中国煤炭大省,内蒙古煤炭产量约占全国的1/4、全球的1/8。王莉霞说,能源产业是内蒙古起家的产业,更是当家的产业,只应做大做强、不能做小做丢。她给出的思路是:全力推动传统能源和煤基产业老树发新芽。
在当天的政府工作报告中,她针对内蒙古传统能源未来发展表示,如果只是一味地在产量上做文章、不在产业上做文章,不把产业链拉长、转化率提高,就不可能改变简单“挖煤卖煤”的局面,煤炭、油气这些地下宝藏不能挖出来就拉走,一定要在内蒙古大地上转化增值。
她给出的建议是:支持鄂尔多斯建设现代煤化工产业示范区,加快布局一批新型煤化工项目,也要促进煤焦、氯碱、氟硅化工产业延伸融合,靠顶天立地的大项目和延伸细分的好项目撑起转化增值的新天地。
王莉霞同时认为,内蒙古要加强煤炭清洁高效利用,把淘汰落后机组转为应急和调峰机组,把传统燃煤电厂转为新型绿色智慧电厂。
在推动新能源领域中,内蒙古鄂尔多斯已经破局。
2020年12月引进落地的远景鄂尔多斯现代能源装备产业园项目,拟打造千亿级产值的绿色智慧能源装备产业园区。
记者从鄂尔多斯伊金霍洛旗政府获悉,该项目分三期建设,计划2025年全部实现量产。项目全部达产后可为超过3万台电动重卡提供高安全性、高能量密度、高耐久性和高性价比的动力电池,同时可解决可再生能源消纳难题,大规模降低电力成本。
王莉霞在当天作政府工作报告时表示,内蒙古要提高煤炭弹性产能和应急保供能力,加大油气资源勘探和增储上产力度,推动非煤矿产资源绿色安全有序开发。
她认为,现阶段新能源发展正处于一个历史性的“风口”,内蒙古必须按照新发展理念、全产业链思维,一手抓新能源开发建设,一手抓装备制造业发展。
记者获悉,未来,内蒙古要坚持以新能源带动新工业,加快大型风光基地和源网荷储、风光制氢等场景项目建设,力争并网装机2500万千瓦以上,建成拓展场景应用规模1000万千瓦以上。集中打造风光氢储产业集群和呼包鄂通装备制造基地,努力在新能源领域再造一个“工业内蒙古”。(完)