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
东西问·中外对话|恢复面对面沟通,中美关系将取得实质性改善吗?******
继中美元首11月在巴厘岛举行会晤后,本月11日至12日,中国外交部副部长谢锋在河北廊坊同来访的美国国务院亚太事务助理国务卿康达、白宫国安会中国事务高级主任罗森伯格举行会谈。这是两国工作团队的又一次面对面沟通。中国外交部发言人12日表示,双方一致认为会谈是坦诚、深入、建设性的,同意继续保持沟通。
中美如何把握好当前的时间窗口,更好地促进对话和交流,推动两国关系重返稳定发展轨道?中新社“东西问·中外对话”邀请美国战略与国际问题研究中心(CSIS)高级顾问甘思德(Scott Kennedy)和北京大学国际关系学院教授、美国研究中心主任王勇展开对话。
王勇表示,中美两国领导人巴厘岛会晤之后,中美关系存在着一种“重置”的可能性。他认为,至少中美现在都感到需要去管控彼此的分歧和竞争,争取在可以合作的领域加强合作和沟通。
视频:【东西问·中外对话】北大王勇教授 :中美科技创新不是“零和游戏”来源:中国新闻网
不久前亲身到访中国,与北京和上海等地各界人士展开深入交流的甘思德认为,要解决两国当前存在的“回音室”效应,必须有面对面的交流,只有两国学者等各界人士更多往来于对方国家,才能有更加丰富、公开的对话和交流。
对话实录摘编如下:
中新社记者:中美双方在科技创新领域是不是“零和”状态?
王勇:中美之间科技创新符合市场规律,一直互补互促,你追我赶。过去20年以来,美国的资本投入、技术、理念极大促进了中国创新企业的发展,也收获了巨大的利益。借助中国市场,中国企业在大数据、人工智能、互联网经济方面取得非常大的进展。
9月1日,2022世界人工智能大会在上海拉开帷幕,集中展示全球人工智能发展成果。 中新社记者 汤彦俊 摄尽管目前两国存在很多竞争,但在产业创新方面,中美仍是互补的,有非常多的共同利益。就拿芯片产业来说,中国占到全球芯片消费的60%左右。美国目前加强所谓的芯片供应链弹性,让其他的国家和地区在美投资。但最后如果中国不买美国的芯片,美国的芯片企业就失去了中国的市场,会对美国芯片制造业与研发造成非常大冲击。最后由于利润的下降,芯片研发的速度会放慢,又反过来损害美国所谓的国家安全利益。
如果单纯从经济和市场的角度来看,中美之间合作会继续进行。遗憾的是,美国政府正在用政治和国家安全的逻辑取代经济和市场的逻辑。希望美国纠正这种偏执的决策思维方式,选择遵循市场的规律。
甘思德:要恢复比较稳定的关系,强调比较优势,加强科技合作等,两国都要做一些让步和调整才行。
中新社记者:新冠疫情以来,中美之间的面对面对话减少,沟通渠道不够理想,经济领域存在有限“脱钩”的风险,民间层面的人文交流和往来也受阻,我们应该如何改善这个状况?
甘思德:我发现华盛顿和北京处于一个“回音室”的状态,无法得到新的一手信息,所以很难改变这些共识。因此,双方的误解增加,感情下降,日渐疏远。
要解决这些问题,必须要有面对面的交流,通过网上的交流完全不够,反而会增加误会。只有你愿意登上飞机,到别国待一段时间,融入社会进行交流,你才有机会真正地听到别人在说什么,知道他们为什么作出一些选择。
我们需要王勇教授到美国来,美国的中国问题专家去中国。只有我们这么做,才能有比较丰富、公开的对话和交流。
视频:【东西问·中外对话】美智库专家:美中需增强面对面交流,打破“回音室效应”来源:中国新闻网
王勇:甘思德教授上次来北京访问,是在疫情之后,在美国学者当中,至少是最早的(一批学者)之一。对于促进恢复中美之间的人文与学术交流起到非常大的作用,我个人对他的勇气和耐心非常佩服。
如果甘思德教授的同事能发出邀请,(如果)条件允许,我非常乐意跟其他中国学者一道访问美国,继续我们的对话。
中新社记者:近来中美之间似乎释放了一些希望重新规划和定位双方关系的信号。两位如何预判未来中美关系走向?
甘思德:我在北京和华盛顿碰到的好多人已认识到这点,两方已经知道必须加强沟通,也有足够的政治空间进行对话,在某些问题上调整自己的政策。
中共二十大结束到美国中期选举结束之后,中美关系开了一个窗口。我们要抓住机会,谈一谈该如何减少误解,对某些具体问题采取对策,提高双方的互信。应该抓住中美元首在巴厘岛会晤的机会,加强沟通。比如说,我们能不能对经济问题进行定期的磋商。以前有各种各样的机制,例如中美商务部的定期开会,一年一次的两国政府经济与战略对话。我肯定是比大部分在华盛顿的人,要乐观一些。
王勇:现在受到疫情和美国国内政治的影响,中美实际上是缺少沟通和战略互信。但从理性的角度来看,中美两国之间经济优势互补,是天然的合作伙伴。作为安理会两大常任理事国,中美对于地区和全球和平与稳定负有特殊的责任。中美之间存在着非常大的相互学习借鉴、开拓文明互鉴的空间。
中美之间的出路就是增进相互理解,相互欣赏,甚至相互赞美,看到对方的优点,学习对方的长处,在自己的治国理政当中避免不好的地方。基于这种善意和理解,中美关系还有很多出路。我对此相对谨慎乐观。
中新社记者:美国国务院亚太事务助理国务卿康达、白宫国安会中国事务高级主任罗森伯格此次访华,与中国外交部副部长谢锋举行会谈。如何看待会谈的作用?会谈能够给中美关系带来实质性改善吗?
王勇:中美两国领导人巴厘岛会晤之后,中美关系出现了比较大的变化,存在着一种“重置”的可能性。至少中美现在都感到需要去管控彼此的分歧和竞争,争取在可以合作的领域加强沟通和合作。
中美关系之所以出现这种变化,一方面是国际社会的期望,希望中美作为两个大国能够坐下来,为稳定关系,减少双方竞争失控可能对地区和国际秩序所造成的破坏而努力。另一方面, 中美作为全球最大的两个经济体,在稳定和防止全球经济进一步下滑方面负有特殊责任。双方有理由加强宏观经济协调,在能源和粮食安全等方面寻求合作,同时在气候变化等全球性问题上也可以加强合作。
反之,中美之间如果不能管控分歧、竞争,导致失控、擦枪走火,将最终损害两国的利益。从这个意义上讲,减少误判、管控分歧,为竞争装上“防护栏”非常重要,符合双方的利益。
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