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
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关注新型信息消费新动向
洪群联
春节是传统消费旺季,也是信息消费集中释放的时期。随着疫情防控优化措施全面落地,人们回乡过年、探亲访友、旅游观光等需求集中释放,由此带来信息消费蓬勃发展。工业和信息化部发布的数据显示,2023年春节假期全国5G移动互联网用户接入流量比上年同期增长了103%,5G正在加速融入百姓的日常生活,成为拉动新型信息消费的重要方式,也创造了更加丰富的消费产品以及更加便捷的消费体验。
新型信息消费群体更加庞大。春节期间,不仅年轻人群对5G技术的使用程度进一步加深,而且越来越多银发族和农村人也主动拥抱互联网,享受5G带来的智能生活便利。近年来,我国高度重视5G普惠发展,加速推进智能终端、信息网站、APP等适老化、无障碍化改造,广大农民群体和老年人群对智能手机的接受程度和应用技术持续提升,“数字鸿沟”不断弥合。与春运前相比,春节期间全国4G/5G网络流量提升超过20%的行政村总数超过18万个。目前,我国拥有全球规模最大的5G信息消费群体,为新型信息消费发展奠定了坚实庞大的用户基础。我国即将迈入高收入国家行列,伴随居民收入水平提升和消费结构升级,我国信息消费能力日益增强,将为5G新型信息服务创造巨大的市场需求。
新型信息消费业态更加多样。春节期间,广大人民群众通过移动终端开展网络拜年,联络感情,在线观看各类短视频和文娱节目,进行网络点餐,通过移动支付购买年货等商品。返乡、异地和跨城出行大幅增加,在线预约租车和预订酒店、门票等成为普遍选择。各地纷纷开展“信息消费体验周”“5G消费券”等活动,引导消费者感受信息消费全新体验。信息服务企业加大智慧家庭、视频彩铃等基于新兴技术的产品创新和业务营销,拉动信息消费升级。随着5G技术不断发展成熟,及其在文化、旅游、教育等领域广泛应用,超高清显示、高清同步课堂等信息服务产品快速发展,线上线下融合新场景展现巨大潜力,网上购物、远程教育、智能家居等行业方兴未艾。我国新型信息产品的供给能力和供给质量正在不断提升,5G新型信息消费将以高质量高效率的发展态势丰富着人们的消费选择。
新型信息消费地域更加广阔。春节期间,广大消费者切身感受到,不论是一二线大城市还是小镇、乡村,不论是工厂、商场还是田间地头,身处何时何地都可以便捷通畅地使用5G网络。近年来,我国稳妥有序加强5G、工业互联网等新型基础设施建设布局和融合应用,截至2022年底,我国累计建成并开通5G基站231.2万个,基站总量占全球60%以上,实现了“县县通5G、村村通宽带”。特别是结合主要交通干线,在机场、高铁、高速等热点枢纽站点布局建设了一批移动通信基站,基本实现5G网络覆盖春节返乡路,让春运的网络之路更好更快。“十四五”时期,我国将推动5G网络覆盖所有城市及县城,并以需求为导向,逐步推进5G网络和千兆光网向乡村延伸,5G信息服务消费的地域空间将大大扩展。
信息消费、数字消费是当前和今后一个时期增长迅速、创新活跃、辐射广泛的消费领域之一,以5G、人工智能、大数据、云计算等新技术推动信息消费加速进入发展新阶段,已成为引领消费的重要引擎以及拉动内需的重要动力。我国正在加快5G网络规模化部署,构建基于5G的应用场景和产业生态,5G结合各行各业所催生的新模式、新业态、新场景,将促进供需对接更加精准,加速线上线下消费融合,为消费者提供更多个性化、定制化的商品和服务。未来,要充分发挥我国5G产业链的体系化领先优势,推动城乡新型基础设施提速升级,加快信息终端普及和升级,以科技赋能引领信息产品和服务迭代创新,加速数字消费场景落地,最大程度释放信息消费潜力,将5G转化为扩大内需和改善民生的强大动能。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)