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
上海站“心尚”工作室:真正把旅客的事放在心上******
面对今年春运期间日均约23.9万人次的客流量,如何把服务做到旅客心上?铁路上海站“心尚”服务工作室领衔人周绚心里有数。经常一天走两万步,“服务心得”密密麻麻记在两个笔记本上,加入多个残疾人、病友等重点旅客出行微信群……从事铁路客运工作10余年来,周绚热心帮扶了老弱病残孕等重点旅客4万余人。
随着疫情防控政策进一步优化,铁路将在今年春运期间迎来出行高峰。从1月7日至2月15日,铁路上海站(下辖上海站、上海南站、上海虹桥站等7个站点)预计发送旅客955万人,同比增长38.7%。为此,铁路上海站在恢复各趟列车开行的同时,增开多个方向旅客列车272对,并将根据客流情况精准实施“一日一图”,通过加开列车、动车组重联、普速列车加挂车厢等方式增加运力。
为提升旅客的出行体验,让旅客感受到“被放在心上”的贴心服务,2015年,上海直属站整合上海站、上海南站、上海虹桥站内的雷锋服务站,创建“心尚”服务工作室。周绚是工作室的首批15个“学徒”之一。
“要成为‘心尚’工作室的一员,除了业务过硬,还要有服务旅客的热情和发自内心的信念感。”1月7日早上5点,周绚和同为铁路工班长、供职于上海站的丈夫一起出发,分别前往各自的工作岗位。这一天是春运首日,铁路上海站总计发送旅客23.27万人,同比增长45.8%。周绚全天要为40名重点旅客提供服务。到了春运高峰期,她服务的重点旅客数量将会翻一倍。
“心尚”服务工作室客运员范皓介绍,《特殊重点旅客登记簿》记录了每天提前通过12306网站或电话预约的重点旅客的信息,包括车次、开车时间、站台等,“比如旅客需要优先进站、需要轮椅等情况,我们都会备注”。
范皓2022年进入工作室,成为周绚的徒弟和助手。在她眼中,急旅客之所急是每名“心尚”人的责任,“这种需要和被需要紧密相连,给了我们很大的动力”。
上午10点20分,周绚推着轮椅来到上海虹桥站进站口,帮助一位刚出院的老人搭上返乡的列车。把老人安顿好后,她还不忘嘱托列车员到站时帮老人搬下行李,并安全送到接站的家人手中。
“因为工作原因我没有办法送妈妈回家,听朋友说铁路也可以提供重点旅客服务,就提前在网上预约了。出发前,‘心尚’服务工作室的工作人员反复给我打电话沟通,不仅让我们体验了便捷的服务,他们的责任心还给了我们安全感。”这位老人的女儿对中青报·中青网记者说。
很多常年往返于上海虹桥站和家乡的旅客,都成了周绚的“固定”服务对象。90后女孩任芬就是其中之一。
2019年,患有多种罕见疾病的任芬在妈妈的陪同下,在上海多家医院就诊后,被急救车送到上海虹桥站,计划乘高铁返回家乡安徽省全椒县。由于身体不便,她和妈妈到“心尚”服务工作室求助,从此,几乎每月一次的求医往返旅程都有了周绚的细心陪伴和照顾。那时候的她基本不能自理,需要用担架运送。
随着身体好转,任芬来上海就诊的时间间隔逐渐延长至3个月、半年、1年,现在已经可以自己操作电动轮椅去看病了。任芬平时会和周绚在线上分享彼此的生活,周绚每年都给任芬寄车站的春运吉祥物。
除了帮扶老幼病残孕等重点旅客,“心尚”服务工作室还负责问询服务台的客运业务咨询和站内失物招领。
近日,上海虹桥站每天登记失物招领人数有七八十人,物品达三四百件,这些物品由虹桥站内的仓库暂时保管,期限为180天,逾期的物品将交由公安机关处置。
负责失物招领的客运员邵晓路介绍,每个负责失物招领的客运员需要值守24小时,从早上开行第一班列车开始,到深夜最后一班列车到站为止。春运开始后,他们平均每天只能睡两三个小时。
随着重点旅客服务需求的增加和旅客对温馨快捷服务的认可,“心尚”服务工作室吸纳了越来越多有责任心的年轻人加入。
“工作室的28个小伙伴平均年龄只有28岁,基本都是女生,春运期间很辛苦,但都任劳任怨。”周绚说,为了打造优质服务的金字招牌,从去年10月开始,该工作室在线上和铁路候车室发放了关于提升服务质量的调查问卷。在收回的120份问卷中,他们摸到了重点旅客出行的“痛点”,采纳并落实了在无障碍电梯处张贴方位指示标识的建议,便于残疾旅客确认在车站的具体位置并告知工作人员。
此外,他们还在各站区设立医疗服务点,邀请医务人员在节前高峰到站坐诊、巡诊,为旅客提供医疗救助,并在各站区工作室内配备“安康袋”,为身体不适的旅客提供姜茶包、润喉糖以及应急药品、冰宝贴等物品。
春运是每个铁路人一年中最繁忙的时间段,也是周绚家里最冷清的时候。“每天早出晚归,和爱人一周也见不了几面,孩子就只能交给家里的老人来带。但是她知道爸爸妈妈在送无数人回家团聚,所以很听话,我们也很欣慰。”周绚说。
本报上海1月8日电
中青报·中青网记者 王一迪 魏其濛 来源:中国青年报
(文图:赵筱尘 巫邓炎)