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
民乐交响,展现时代气象******
在推进中国式现代化的新征程中,民族管弦乐艺术将继续为时代放歌、为人民抒怀,贯通历史古今、彰显文化自信,奏响新时代的强音。
黄河,被誉为中华民族的母亲河,孕育了中华文明,涵养了风土人情,承载了丰富多彩的文化样态与精神气质。民族管弦乐艺术是当代中国音乐家的创造,融汇了根脉的传承、包容的胸怀、创新的精神,是中国音乐“洋为中用、古为今用”的重要成果与典型代表。
党的二十大报告提出,坚持以人民为中心的创作导向,推出更多增强人民精神力量的优秀作品。由中国广播民族乐团、中国广播合唱团联袂演出,作曲家白浩钰创作的大型民族交响音乐会《大河九曲》,立足中华优秀传统文化的音乐积淀,运用民族管弦乐赞颂祖国的山河壮丽,展示黄河流域的文化底蕴与风土人情,进而表现中国人的根与魂,展现出恢弘的时代气象。
在民族特色的根基上进行创造性转化、创新性发展,文艺创作才能立得住、传得开、留得下、接地气。《大河九曲》以表现地域文化为出发点,意在彰显黄河流域的自然与人文特质。作品深情描写了青藏高原的肃穆与庄严,若尔盖湿地的梦幻与旖旎,贺兰山下古沙场的空旷与苍茫,胶东半岛的开放与蓬勃……作品用音乐的笔触展现了壮丽山河,挖掘了地域文化所承载的精神内涵,引发听众的无限憧憬。作品最后以男声独唱《大河母亲》呼应主题,将黄河的自然之美与人文之丽再度升华,深情歌颂母亲河的大爱,引发情感共鸣。
《大河九曲》以民族管弦乐为落脚点,意在展现民族音乐的内涵与魅力。作品参考了民歌、舞蹈、曲艺等多种艺术形式,并选取了宁夏花儿、山西蒲剧、河南豫剧等作为创作素材,运用了民族管弦乐队及具有典型特色的马头琴、板胡、唢呐、打击乐器等,以凸显音乐性格的鲜明。作品中,民族乐器的民间性与时代性得到了恰当的运用与融合。无论是高音板胡的高亢明亮、中音板胡的深情独白,还是马头琴、大提琴深情而自然的流淌;无论是管子与埙的幽咽、深邃,还是唢呐“咔腔”的拟人化表现,抑或是弹拨乐组的点性线条对大河奔腾流淌的形象塑造——民族管弦乐队“吹拉弹打”各声部间的对话与融合在《大河九曲》中都得到了充分展示,体现了民族管弦乐塑造音乐形象的独特能力。
从家喻户晓的《花好月圆》《丰收锣鼓》到格调高雅的《月儿高》《春江花月夜》,民族管弦乐艺术在传承文化根脉、丰富人们情感世界上发挥了重要作用。中华优秀传统文化涵养着中国人的传统美德与时代精神,是塑造可信、可爱、可敬的中国形象取之不尽、用之不竭的力量源泉,也为民族管弦乐的创作提供了丰厚土壤。在推进中国式现代化的新征程中,民族管弦乐艺术将继续为时代放歌、为人民抒怀,贯通历史古今、彰显文化自信,奏响新时代的强音。
(作者宋阳为中国民族管弦乐学会副秘书长)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)