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
中国西北“空中杂技”传承600年诠释“莫等闲”******
(新春见闻)中国西北“空中杂技”传承600年诠释“莫等闲”
中新社青海湟中2月4日电 题:中国西北“空中杂技”传承600年诠释“莫等闲”
作者 李隽
“我是‘孙悟空’,我是‘财神’……”根据角色设计,一群小男孩早上7点半就挤在屋子里,为当日的“空中杂技”高台打脸谱。
每年的农历正月十三,是“中国民间文化艺术(高台)之乡”青海省湟中县拦隆口镇千户营村老老少少最期待的日子。
被称为“空中杂技”的高台在千户营村已有600多年历史,是将装扮着传统戏剧人物的孩童,绑在接近两层楼高的木料或铁杆上,其下有台板支撑,讲述《五虎上将》《封神榜》《大闹天宫》等传统戏剧故事,是集当地绘画、刺绣、木雕等民间技艺于一体的高空造型艺术,以高、悬、妙、奇著称。2008年被列入中国第二批“国家级非物质文化遗产名录”。
“老辈人说千户营高台是明代洪武年间从南京传到这里的,到我这一辈是第13代。”61岁的千户营高台国家级非遗传承人李富先说,“高台娃娃都是五六岁的小娃娃,要勇敢能吃苦才能绑,长大了体重大了,在高台上不稳当。”
上午10点半,村民们在村里山神庙集合,20多个扮了相的小男孩依次顺着梯子爬上屋顶,高台匠人根据戏剧曲目,将他们用红布绑在踏板上。一旁,没有“抢到”扮相的孩子一脸羡慕。
“高台娃娃都是故事里菩萨、英雄的化身,寓意吉祥,村里的孩子每年都抢着上高台,稍有犹豫就错失良机。”千户营高台第14代传人之一陈虎邦说,“我们小时候抢扮相,老一辈都说‘莫等,一等就是3年。’”
“一等就是3年,很多娃娃3年后就长大很多,想绑也绑不成了。”李富先说,按照老人们留下的规矩,绑高台,一绑三年才能换人,自己六岁时就绑过。
每年因戏剧曲目不同,高台造型也会有差异,但脚踏鳌头、面目狰狞的“魁星”高台,600年来从未改变。
“‘魁星’寓意‘点状元’,村里考大学的人家,都搭红祈福希望独占鳌头。”李富先说,千户营的高台从最初的三台,到之后的五台、七台、九台,绑单不绑双,所以现在增加到了十九台。
中午12点,伴着一阵鞭炮和锣鼓声,以千户营高台为主的社火队开始表演,所到之处欢呼吆喝声不断,不时有村民上前搭红祈福。
社火队中,与“空中杂技”高台有异曲同工之妙的高跷表演惊险吸睛。“哪吒”“悟空”等20多个戏剧人物踩着两米多高的高跷扭着身子,诙谐生动。
“最高的高跷有三米多,有三四十斤重,也是我们湟中的特色。”据陈虎邦介绍,湟中县鲁沙尔镇是“中国民间文化艺术(高跷)之乡”,正月里踩高跷被民众称为“空中舞蹈”。
在地处中国西北的青海省农业区,多地都有高台、高跷表演传统,只是千户营的表演文化底蕴更为深厚,小孩子们争抢着绑高台的场景也独树一帜。
“老人们都说过年时绑了高台,踩高跷,孩子们身体健康、学业有成,来年事事都会吉祥如意。”李富先说。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)