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
非遗迎春添年味儿******
【新春走基层】
光明日报记者 王笑妃
春节前夕,北京市杨梅竹斜街的一处非遗传习馆中,修女士正在欣赏自己绘制的金丝珐琅画:一只洁白圆润的萌兔正眯着眼睛,趴在一弯黄澄澄的月亮上酣睡。凑近端详,可见颜料的颗粒感,像把宝石碾碎,流光溢彩,熠熠生辉。“腊月里,来体验非遗手工迎兔年,感觉年味儿更足了。”修女士说。
伴随着蝈蝈热烈欢快的鸣叫声,修女士和同事体验了掐丝珐琅工艺中的“点蓝”一步。桌上摆着瓷蓝、珊红、松绿等用矿物制成的釉料颗粒,修女士用蓝管轻轻拾取釉料,一点点填入金丝间的缝隙,再拿蓝铲蘸水轻揉,让颜色自然晕染过渡。“看老师示范觉得简单,自己上手才发现‘点蓝’想要出彩,其中分寸、轻重的把握还是很考验技术的。下次我还要带朋友来,一起从‘掐丝’开始体验。”修女士兴致勃勃地说。
非遗传习馆的创始人郭巍,是金丝珐琅画非遗传承人,他希望以活态传承的方式,让跨越元明清三代、传承六百余年的掐丝珐琅工艺,在新时代绽放出独特光彩。“在博物馆隔着玻璃罩欣赏非遗工艺品,还不能完全展现它的魅力,只有让人们亲自动手体验制作过程,才能拉近它与百姓的距离,让人明白其中的韵味和妙处。”为了便于大众学习体验,郭巍提取了景泰蓝制作技艺中“掐丝”与“点蓝”的精髓,创新成金丝珐琅画的形式,省去了烧蓝、打磨、鎏金等纷繁复杂的操作工序。
为了让掐丝珐琅工艺从宫廷御用“飞入寻常百姓家”,郭巍将金丝珐琅画与人们生活日用的车载香薰、餐具装饰、化妆镜等结合,设计成别致的文创产品。和修女士一同来体验的李女士,选择在杯盖上绘制一朵亭亭玉立的芙蕖,“以后我打算在单位里每天用这个杯盖,这样就感觉非遗一下融入了我的生活”。
郭巍还尝试用金丝珐琅画的形式表现油画、卡通、插画等不同风格的绘画,以贴近现代人的审美。传习馆的墙上,挂满了一幅幅以细薄金丝掐制成各种花纹,再填进珐琅釉的瑰丽画作,有传统题材如九色神鹿、五福捧寿图,也有栩栩如生的雪豹、憨态可掬的卡通熊猫。
每年春节,郭巍都会以当年生肖为主题设计金丝珐琅画的图案。去年,他对瓦当形象中的“虎”进行二次创作,为虎加上三只翅膀,象征“如虎添翼”,数量则对应着天地人三才。今年兔年,他既为学员们准备了来自敦煌藻井中和谐典雅的“三兔共耳”图案,也准备了许多可爱的卡通兔子形象。郭巍介绍,春节前后,也有客人选择绘制春日的花卉来讨个彩头,如象征“和和美美”的荷花或寓意“玉堂富贵”的玉兰花。
记者注意到,传习馆的窗边摆放着许多玲珑可爱又喜庆的杯盖,有的上面绘有在圆滚滚身子上长着翅膀的“小仙兔”,有的在红底上以金色描出融合祥云图案的“福”字,有的绘有结着白霜的火红柿子。郭巍介绍,这是前几天一群放寒假的小学生来给家人制作的新年礼物。
在杨梅竹斜街,许多店铺已经贴上了红底墨书的福字和春联,端庄优雅的“古典”仙兔、灵动讨喜的“卡通”萌兔等非遗文创也被摆上了橱窗。在这里,人们可以体验制作老北京兔儿爷、毛猴,以及修复古陶瓷的“锔瓷”“金缮”工艺等非遗手工艺,过一个有浓浓年味的春节。
《光明日报》( 2023年01月11日 03版)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)