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
全国湿地观赏地图出炉!看最美湿地在哪里?******
原标题:白羽翩飞云水间 全国湿地观赏地图看最美湿地在哪里
今天(2月2日)是第27个世界湿地日,今年的主题为“湿地修复”,旨在提高公众对湿地为人类和地球所做贡献的认识,促进采取行动来修复湿地。近年来,我国湿地建设成果突出,国家湿地公园已有901处,中国天气网特别推出全国湿地观赏地图,盘点各大湿地公园的特色秋冬季景观及最佳观赏期,一起欣赏大美中国。
目前,我国大部地区依然处于冬季,秋冬季人们不仅可在湿地公园中观赏到大批候鸟的身姿,各景区的湿地景观也各具特色。
在北方,位于内蒙古的额尔古纳国家湿地公园有着中国目前保持原状态最完好、面积较大的湿地,被誉为“亚洲第一湿地”。常年来看,这里的冬天在9月中旬就拉开帷幕,湿地河谷地带水汽较多,凝结在植物上形成独具风韵的雾凇景观,绵延数百里,十分壮观。
根河源国家湿地公园位于与额尔古纳相隔不远的根河市,这里素有“中国冷极”之称。常年9月底开始,根河就会开始降雪,雪季可持续到次年5月左右。一到冬天,根河湿地林场里大量的白桦及杨树林银装素裹,穿越其中可体验豪迈的林海雪原之情。
新疆的赛里木湖国家湿地公园,周围雪山高海拔地区常年积雪,尤其是每年10月底之后冬季来临,雪山雪量逐步丰盈。赛里木湖水十分清澈,湖底长有大量植物,冬季冰封之后宛如镜面,植物衰败后释放出甲烷等气体,气泡向水面升腾,在低温下迅速冰冻,形成壮观的冰泡湖景观。
辽宁盘锦红海滩风景廊道在北方湿地中也非常有名,最佳观赏期为每年的5月至10月,其中红海滩属于退海湿地,特有的湿地植物碱蓬草火红一片,不仅观赏价值高,还为到这里越冬的丹顶鹤、黑嘴鸥等鸟类提供了食物。
在水系众多的南方,更是不乏湿地的身影。杭州西溪湿地国家公园每年进入初冬时节,芦苇荡芦花初绽,西溪的芦花分为荻、芦竹、芦苇三个品种,大多集中在秋雪庵周边。贵阳花溪国家城市湿地公园是罕见的城市湿地,具有独特的喀斯特地貌,秋冬时节,十里河滩的梧桐、银杏叶被染成金黄色,美不胜收。
重庆梁平的双桂湖湿地公园及武汉涨渡湖湿地公园都有着丰富的杉林资源,但不同的是,前者以水杉为主,后者则是池杉。人们常常将水杉和池杉搞混,从外观上看,水杉较高、叶片呈针状,池杉较矮、叶片卷曲向下。每逢晚秋时节,这两种杉树的叶子都会完成“上妆”,远远望去一片火红。
广东海陵岛红树林湿地公园以红树林著称,虽然名字里有个红字,这种树的树叶和枝条却是绿色的,只有在切开树皮后,树干的颜色才能裸露出红色。红树林在净化海水、防风消浪等方面有着十分积极的作用,主要分布在华南,其中广东面积最大。
云南红河哈尼梯田国家湿地公园是典型的人工湿地,以梯田景观为主,从山脚至山巅,级数最多可达3700多级最大垂直落差2000多米。每年的11月至次年3月,这里雨水最为充盈,一块块梯田被阳光照亮,仿佛一块块天空之镜,云雾缠绕其中,景色绝美。
湿地不仅能为人们提供四季不同的可观赏景观,还是十分重要的自然生态系统,为大量的动植物提供栖息地,既能保护生物的多样性,也能调节气候、净化水质。有兴趣的朋友可根据最佳观赏期前往观赏,提醒大家出游仍需注意佩戴口罩,做好健康防护工作。(中国天气网 文/江漪 设计/任成英 数据支持/李靓)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |