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
小小消毒卡1米之内全覆盖 “消毒神器”到底有没有用?******
“消毒神器”到底有没有用?
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近段时间,不少商家推出多种号称能“杀菌消毒防疫”的消毒产品,包括除菌消毒卡、蓝光雾化消毒枪、空气消毒机等,这些“消毒神器”到底有没有用引发关注。
除菌消毒卡、蓝光雾化消毒枪、空气消毒机……近期,不少商家推出多种号称能“杀菌消毒防疫”的“神器”,令消毒类产品销量大幅上涨。
在一些“消毒神器”的宣传中,“1米范围内,360度覆盖”“纳米级雾化,超远射程,无死角消杀”“紫外线杀菌,臭氧消毒,新冠灭杀率99.99%”……类似神乎其神的描述随处可见。这些消毒产品是确有奇效,还是商家为了宣传而徒而搞的噱头?对此,记者进行了调查。
小小消毒卡,1米之内全覆盖?
“黑科技高效防护,降低孩子在幼儿园、学校等公共场所交叉感染的概率。”在某电商平台,一款月销量过万的空气消毒卡在商品详情页宣称 “戴在身上,1米范围内,360度覆盖,杀菌消毒持久力达两个月”。销售同款空气消毒卡的另一商家则称其为除菌率为99.99%的“空气口罩”。
一些消费者出于给自己或家人增加一重安全保障的心态购买空气消毒卡。而消毒卡的防护效果究竟如何,却难以有直观判断。商品评论中,不少消费者表示“不知道有没有用,图个心理安慰”,更有消费者直言“就当‘智商税’了”。
中国家用电器研究院健康家电检测中心对空气消毒卡进行的一项除菌效果试验显示,每片消毒卡所含的二氧化氯气体发生剂在3克~15克之间,在大多数日常生活环境中,达不到杀菌消毒的有效浓度。3立方米的试验舱内,距离空气消毒卡远的地方除菌率仅有9.75%,距离近的地方除菌率也只有12.13%。
由中国科学技术协会、国家卫生健康委等主办的科学辟谣平台此前也发布文章,明确指出“二氧化氯贴片可以在身体周围形成一个‘保护屏障’,辅助拦截病毒感染”为谣言。
蓝光喷雾,双管齐下除病毒?
酒精、84消毒液这些常见的消毒产品,如何发挥出更大的功效?在一些售卖消毒喷雾枪的商家口中,将这些液体放入喷雾枪的水箱后,通过高压空气泵和雾化喷头喷射,便能实现纳米级雾化输出,阻断气溶胶传播路径。不仅如此,多数喷雾枪还增添了蓝光功能,可以辅助“杀菌消毒”。
“这款蓝光消毒枪的前端配备了一个紫外线消毒灯。”据了解,蓝光和紫外线本属不同概念,某些消毒枪的宣传中却故意混淆二者,将紫外线的消毒原理用于宣传蓝光消毒枪。“紫外线灯消毒作用时间需要30多分钟,喷壶上的消毒灯简直就是智商税”“这就是电动喷雾带了蓝色LED灯,要是想省力也能买”……对于蓝光消毒,不少消费者并不买账。
“‘蓝光消毒喷雾’是一种并不靠谱的概念,指望用这种产品上的蓝光杀灭新冠病毒难以实现。直射还可能对人的眼睛、皮肤等造成伤害,有比较大的安全隐患。”家电行业分析师梁振鹏说。
此外,如果使用消毒枪喷洒酒精,则可能更多一重安全风险。消防人员提醒,此时恰逢冬季,羽绒服、化纤材质等衣物易摩擦产生静电,大面积喷洒雾化后的酒精充分接触氧气,很容易被点燃起火,故选购、使用此类产品均需谨慎。
“空间防护盾”,家电新蓝海?
居家期间,“如何给家中空气杀菌消毒”成了消费者关注的问题。新的消费需求催生了家用消毒电器市场,以空气消毒机为代表的消毒家电日渐走俏。
紫外线消毒、臭氧消毒、光触媒消毒、等离子消毒……在对空气消毒机的产品介绍中,“空间防护盾”“防护无死角”是空气消毒机的宣传亮点所在。面对市场规模持续增长的空气消毒机,有分析认为,这将是家电行业的一片新蓝海。
不过,作为一种新兴产品,家用空气消毒机效果如何尚待市场检验,市面上产品质量良莠不齐。应按照消毒产品进行管理的空气消毒机,许多在上市销售前甚至未经过卫健委审核备案。
面对众多家电品牌纷纷入局消毒电器行业,中国家用电器商业协会秘书长张剑锋表示,尽管短期内这些产品确实能吸引消费者眼球,但若在国家或行业标准尚未明确的前提下夸大宣传,一旦产品达不到所宣传的效果,反倒会给品牌形象带来伤害,家电行业应本着规范有序的理念运行。
居家防疫,需多些科学和理性
在电商平台不少“消毒神器”的问答中,都有消费者有关产品“是否是智商税”的提问。而使用过的消费者对此也是体验迥异,有人认为有用,起码花钱买到了安全感;有人则认为全然无用。面对五花八门的“消毒神器”,如何才能不被收“智商税”?
梁振鹏认为,如果家用消毒电器号称能杀死新冠病毒,消费者可能要对宣传的真实性画一个问号,因为病毒本身在不断变异,很难确定某种消毒方式是否一直有效。至于“除菌率达99.99%”等宣传用语,也需要进一步解释说明去除的是哪些种类的细菌,刻意扩大概念可能涉及虚假宣传。
“从商家角度来讲,某一品类的消毒产品要想获得消费者信任,首先要保证产品质量,其次要遵守相关国家标准。另外,在营销层面也要谨慎宣传。如果一定要将消毒效果作为卖点,那么所宣传内容必须要以有资质的权威部门出具的检测证明为依据,不能夸大其词,欺骗、误导消费者。”张剑锋说,对消费者而言,居家防疫,也需要多些科学和理性。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)