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
对话|蔡斌:从“刻骨铭心”,到“尽我所能”******
时隔十个月,中国女排再次登上了奔赴国际赛场的航班。
2022年世界女排联赛将于5月31日启幕。中国女排今日从广州飞赴土耳其安卡拉,巴黎周期征程由此展开。6月1日,她们将迎来本次比赛的第一个对手荷兰队,这也是新一届中国女排的首次亮相。
未来一个半月的时间里,中国女排将辗转多地比赛、训练,其间不回国。类似经历,队内诸多年轻球员从未有过。迎接新女排的第一次大考,已经开始。
时隔十余年,蔡斌再次拿起了中国女排的帅印。
东京奥运会的场景仍历历在目。在许多球迷心中,最好的球队,走好了一步步过程,却错过了最好的结果。
这份遗憾,需要弥补。尽管关于2009年的记忆并不美好,但56岁的蔡斌,还是决定在此刻重新接手中国女排。
球队出发前夕,蔡斌向中新体育讲述了两次执教中国女排时的不同心境。在曾经那段“刻骨铭心”的经历过后,这一次,他渴望为这支队伍尽己所能。
中新体育:自4月中旬集结以来,新一届中国女排在漳州备战月余。球队近况如何,在哪些方面进行了针对性训练?
蔡斌:队伍现在士气非常好,球员训练的积极性与投入程度也都很好。
由于球队阵容较新,近期训练更多着重于整体配合,也已形成了一个框架。体能是另一重点,毕竟这次出国时间达一个半月,体能储备对球队而言十分重要。
防伤、防病也很关键,而且国外在对待疫情上可能与国内不同,球队在这方面还有预案。这次出国参赛,任务还是比较重的。
在漳州的这段时间,球队进入到整体磨合期,确定了基本的打法。但受时间所限,中间有些需要填充的内容,我们还没来得及完成。
随着世界女排联赛揭幕,我们会以练促赛、以赛代练。
中新体育:包括世界女排联赛在内,球队今年有何具体目标?
蔡斌:今年世界女排联赛与往年不同,它与巴黎奥运会积分相关联。因此在锻炼队伍的同时,我们还需考虑最后的成绩,两者兼顾。
中国女排报名大名单包括24位球员。每站比赛开始前,会从中选出14人参赛,不同站之间可以替换球员。考虑到此次中国女排阵容较新,球队需要通过比赛加以磨炼与磨合。
对于世界女排联赛,我们第一步要进入前八,然后再继续往前冲,全力去拼。
今年还有女排世锦赛,我们也要争取好的成绩。这两项赛事,涉及中国女排的世界排名。
- 资料图:2022年2月10日,蔡斌就任中国女排主教练壮行会。图片来源:Osports全体育图片社
中新体育:随着名单公布,袁心玥成为中国女排队长。如何评价她?
蔡斌:从年龄、进入国家队的时间、奥运冠军的资历以及在这次集训中的表现等各方面看,袁心玥很胜任队长这一角色。
成为队长后,作为教练的左膀右臂,袁心玥所承担的比以前多。我会给她一定的宽松,希望她不要给自己太大压力,否则反而会放不开。
我希望袁心玥在球场上敢于承担、敢于拼搏,同时也应该允许自己的失误,不要背上太重的包袱,能够大胆、放开地去冲击对手。
中新体育:自接手球队以来,遇到了哪些困难?
蔡斌:困难随时都有,包括技术或其他方面。但我认为,从事竞技体育的人,不应该惧怕困难,我们本就应该解决困难。像比赛中,对手就在制造困难,我们需要克服它才能赢球。
对于困难,我相信球队上下会保持积极的心态,敢于挑战、敢于面对。
思想上,我们从为国奉献、集体主义、拼搏精神入手,把整体团队精神建设好。
中新体育:外界很关心朱婷、张常宁的情况。如果恢复较好,她们可能参加世锦赛吗?
蔡斌:不仅是朱婷、张常宁,中国女排的大门向所有高手敞开。队伍在不断前进,我们会根据球队的发展,以及每个人不同的情况去评定、衡量。
我们的指导思想是,每个人都要愿意为国家效力,愿意为中国女排效力,这个首先一定要有。
- 资料图:蔡斌。图片来源:Osports全体育图片社
中新体育:中国女排在东京奥运会上留下了遗憾,此时接手球队需要勇气。对于“二进宫”而言,承受的压力可能更大。何种原因促使你作出了这一决定?
蔡斌:主要的原因,还是出于对排球的这份热爱。
2009年,我曾担任中国女排主教练。那时我用了4个字来形容:刻骨铭心。
在我看来,有很多地方值得总结,值得自己反思。通过这些年的锻炼,至少在排球上,现在的我可能想法更加全面、更加成熟。
至于压力,我也思考过这一问题。无论哪个岗位,都会有不同的压力,关键在于如何看待压力与承受压力的能力。
任何教练都有压力,但作为中国女排主教练,就要把工作做得更好、更细,因为这支队伍的受关注程度不一样。
中国女排是一支光荣的团队。我进入中国女排,也带着使命与任务,要继续传承、发扬中国女排精神。希望每一届中国女排的队员,都能以这种精神作为动力。
所以第一步,我们要在比赛中打出士气与霸气。我对这批中国女排球员有信心,我们还能往前冲。
中新体育:时隔多年再次执教中国女排,有何不同感受?
蔡斌:现在的条件,比2009年更好。比如人员方面,首次执教中国女排时,我刚要推动主攻接发球,可那时能接能打的主攻手非常少。
这些年,中国女排一直向高水平发展,根据自己的特点,紧跟了世界的潮流。在技术的全面性上,我们还要继续加油。
中新体育:你用“刻骨铭心”形容上一次的执教经历。这一回,会有怎样的期待?
蔡斌:尽我所能。尽我所能,把中国女排这支队伍带好。
这不光是在成绩上,我希望能够把中国女排的团队精神与拼搏精神,继续传承下去。
我们会划分出不同时间段,希望通过每个阶段的努力,最终能够见到效果。(完)
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