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
我是新时代的兵|为导弹“筑巢”的工程兵******
解说:沙子呷:我是沙子呷,“筑巢”是我们新时代导弹工程兵的神圣使命,在我20年的军旅人生中“掘进”就是关键词。“我们虽然不上发射场,不能亲手送导弹飞天,但每一次掘进,都是为火箭军夯实战斗力基石,同样是在托举大国长剑腾飞。”
构筑‘藏得住、打不着、抗得了、摧不毁’的导弹阵地,按时交出优质工程,是我们导弹工程兵担负国防工程建设的重要任务。我们长年奋战在大山深处,跋山涉水,穿岩凿壁,在地下建设导弹家园。因此,我们也被誉为“为导弹筑巢的人”。
入伍20余年来,我和我的部队,遇到过无数艰难险阻,但每一次都被我们化险为夷。
有一次,作业面已经完成爆破,我们回到施工现场。忽然我听到山体传出滴水声,感觉情况不妙,连忙大喊,快撤。这时,只见作业面拱顶上方出现一道裂缝,细沙碎石开始往下掉落。刚下连的新兵刘晓波第一次遇到这种情形,被吓蒙了。我赶紧快步上前,一把抱上他就往外跑。结果,我刚带着官兵撤到安全地带,就听到一声巨响,作业面被塌方埋得严严实实。
还有一次,一处阵地施工遇到罕见的不良地质,塌方断面形成大窟窿,像是张开了的“老虎口”挡在前面。我立刻带领党员突击队,爬上高空作业架,一边研究处理方案,一边和官兵一起抢险,我们硬是凭借着钢铁般的意志,连续鏖战3个昼夜,成功降服塌方。
当然,“铁”,只是我们导弹工程兵的基本素质,除此之外,我们还是新时代的匠人,更据有创新精神。如今,新装备、新技术、新工艺、新材料等蕴含的科技神力,在岩层深处裂变出巨大效能,为建设优质高效的国防工程提供了强大的技术支撑。导弹工程兵已实现了施工主体由传统工兵向科技工兵、作业模式由人力密集型向科技技能型、指挥手段由单向指令向信息集成的根本转变。
同时,大批优秀的科研人才正在不断加入我们的队伍,“95后”战士已经慢慢成为施工中的主体力量。我们作为新时代的导弹工程兵,扎根深山,沐浴党恩,一路成长。在强军兴军的伟大征程中,我们有坚如磐石的信念,一定会把一项项国防精品工程留在祖国版图上。
科学顾问:费伯禹
制片顾问:范文军
编 导:金 赫
动 画:卞文斌
鸣 谢:北京市人民政府征兵办公室
出 品:中国科协科普部 光明网
(文图:赵筱尘 巫邓炎)