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
会跳舞的“茶中金镶玉”是如何炼成的?******
坐落于浩瀚缥缈的洞庭湖中的君山,由72座绵延起伏的山峰组成,四面环水,山上林木茂盛,常年云雾缭绕。君山物产万类,其中茶最负盛名。
烟波浩渺的洞庭湖畔,君山岛青山如黛,茶园叠翠,一垄垄整齐划一的茶树,犹如绿色的碧浪随风摆舞。岛上肥沃的土壤、湿润的气候与北纬30度的神奇地理位置,造就了中国十大名茶之一、黄茶之冠——君山银针。
今年70岁的高孝祖是君山银针茶制作技艺的市级代表性传承人,他的父亲高阳文是君山茶场建立时的第一位制茶师傅。高孝祖从12岁开始便跟随父亲学习君山银针茶的制作技艺,这一做就是一辈子。
“对君山银针已经有了一种特殊的情感,感觉它就像是自己的孩子一样。”聊起茶叶,高孝祖一下就打开了话匣子。他介绍,“君山银针成品的茶芽茁壮,大小很均匀,内呈橙黄色,外面包裹一层白毫,所以还有一个雅号叫‘金镶玉’。君山银针还有一大特色就是冲泡的时候会三起三落,也被称为‘会跳舞的茶’。”
君山银针的独特除了得益于得天独厚的地理条件,更离不开其独特的“黄茶工艺”。
杀青、初烘、初包、复烘、再包、足火……除了与其他茶众多共同点外,黄茶比其他茶类更为独特的是特殊工序“闷黄”。就是这近乎玄妙的“双闷”,才造就了君山银针的独特。
“两次闷黄的时间不一致,第一次闷黄需要48小时,第二次根据茶的状态再进行闷黄。何时加压,手法轻重,温度湿度是否合宜,茶发酵时,应该保持多少温度,开多大窗,盖多厚被子。”从事制茶技艺50多年的高孝祖说:“没有什么技巧,全是靠经验。”
君山银针的采摘和制作都有严格要求,每年只能在“清明”前后七天到十天采摘。“银针茶只采摘首轮单芽,也就是茶叶最顶端的部分,一个芽制成一片叶,所以很珍贵。”高孝祖介绍。
由于一年只采一季,君山银针茶在采摘上有着极高的要求。据高孝祖介绍,黄茶采摘奉行的是“九不采”原则:雨天不采、风霜不采、开口不采、发紫不采、空心不采、弯曲不采、虫伤不采、细瘦不采、不合尺寸不采。在这样严苛的采摘标准下,4万棵鲜嫩芽头才能制成一斤干茶。
尽管茶厂已经采用现代化设备,但对自己喜爱了一辈子的茶,高孝祖还是喜欢用手工制作。“我没有其他特长,不会干别的,只会制茶。机械做不出手工的味道,从原材料的选取,到杀青、烘干、摊凉、足火,每一步都是机器无法达到的。”
说起这些,高孝祖很是自豪。这些年高孝祖一直致力于君山银针茶手工制作技艺的传承、保护和推广。制茶五十多年,高孝祖被当地人亲切地称为“茶大师”。“我想把君山银针做得更完美,让越来越多爱上这块金字招牌。”高孝祖笑着说。(岳沛 靳铃涵)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)