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
乘着“慢火车” 迈进幸福年******
【一线见闻】
光明日报记者 訾谦 光明日报通讯员 于海
又到一年春运时。神州大地上,一列列“复兴号”“和谐号”载满了踏上归途的旅客,飞驰的列车处处洋溢着节日的气息。在陕西,一列开行在秦岭山区、最低票价仅3元的6063次公益“慢火车”,也为沿线居民带来了新春的喜悦。
1月9日清晨,在新疆乌鲁木齐打工的李承仓经过K1538次列车30个小时的路途,终于抵达“中转站”陕西宝鸡站,在这里,他还需要倒一趟6063次“慢火车”,才能到达自己的家乡甘肃宏庆。
李承仓的身边放着一件半人高的拎包,还有一件用床单裹起来的行李。“这里面全是新疆特产!开心果、巴旦木,还有大枣,带回来给孙子尝尝!”
李承仓将要乘坐的6063次列车被誉为“秦岭最美小慢车”,已经开行了65个年头,全程350公里,沿途停靠秦岭深处的32个车站,大部分是乡村小站,车上的乘客有进城卖菜的老乡,也有上下学的孩子们,日常通勤的务工人员,可以说6063次列车就是山里的“铁路公交”。
以往,山里的村民们大多没有收入来源,只能在家种些蔬菜瓜果,养些鸡鸭鱼鹅。对他们来说,6063次列车就是免费货车,所有的蔬菜、水果、家禽,无论多少,都不收一分运费。如今虽然大家都富裕了,但把火车当货车的习惯却延续了下来。
今年58岁的向宝林是6063次“慢火车”的列车长,已在铁路部门工作40余年。据他介绍,临近春节,大家都在备年货,许多老乡刚把特产提上车,就被别的旅客直接买走了,为了方便老乡卖货,他也会把一些卖菜信息通过广播推广出去,列车俨然成了一座“小型菜市场”。
今年中国铁路西安局还为管内担当的七对公益性“慢火车”全部升级为空调列车,6063次“慢火车”也升级了。“升级后,车厢环境更加温暖整洁。”向宝林说。
“慢火车”承载的不仅是乡情,更是公益。如今的高铁时代,像6063次这样的“慢火车”在祖国的偏远地区仍有81对,日均发送旅客超6万人次。不论时代如何变化,铁路人肩上的社会责任和历史使命始终未变,这些“慢火车”将继续为飞速前行的中国社会做好基础保障,让山区人民享受到发展的红利。
《光明日报》( 2023年01月12日 15版)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)