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
国际油价走低、原油系期货飘绿,为何汽柴油价格仍上调******
国家发改委2月3日傍晚发布消息,根据近期国际市场油价变化情况,按照现行成品油价格形成机制,自2月3日24时起,国内汽、柴油价格(标准品)每吨分别提高210元和200元。
折升价,上述调幅对应92号汽油上调0.16元,95号汽油和0号柴油均上调0.17元。据大宗商品资讯机构卓创资讯测算,以油箱容量在50L的家用轿车为例,加满一箱92号汽油将较之前多花8元,95号汽油多花8.5元。油耗方面,以月跑2000公里,百公里油耗在8L的小型私家车为例,到下次调价窗口开启(2月17日24时)之前的时间内,消费者用油成本将增加12元左右。物流行业,以月跑10000公里,百公里油耗在38L的重型卡车为例,在下次调价窗口开启前,单辆车的燃油成本将增加301元左右。
经澎湃新闻计算,进入2023年以来,成品油调价经历“二涨一跌”。涨跌互抵后,年内汽油、柴油价格分别上涨255元/吨、245元/吨,对应每升92号汽油、95号汽油及0号柴油上涨0.20元左右。国内大多数地区92号汽油零售限价处于7.5-7.9元/升区间。
国际原油期货方面,截至2月2日收盘,2023年3月交货的WTI原油期货下跌0.53美元/桶(-0.69%),结算价报75.88美元/桶;2023年4月交货的布伦特原油期货下跌0.67美元/桶(-0.81%),结算价报82.17美元/桶。3日,国际油价显著下跌。自2月以来,油价震荡走低。
调价当天,在国内商品期市表现上,原油系品种飘绿。2月3日日间盘收盘,国内商品期货主力合约多数收跌。截至当天15时,燃油主力合约领跌期市,跌超3%,低硫燃料油跌超2%。上海国际能源交易中心日间盘原油期货合约低位震荡,国内原油期货主力2303合约开盘531.7元,截至日间收盘,收报531.9元,跌1.92%或10.4元;结算价为532.0元。
这看起来似乎是矛盾的。为什么会出现国际油价走低、原油系期货飘绿的同时,本轮调价窗口汽柴油价格却上调?其实,这是由国内成品油价格调整机制决定的。
按照《石油价格管理办法》有关规定,国内汽、柴油最高零售价格根据国际市场原油价格变化情况,每10个工作日调整一次。每次价格如何调整主要看调价前10个工作日国际油价平均值与再之前10个工作日平均值的比较情况,不是简单由调价前几天国际油价变动决定。从这轮计价周期的原油变化率看,国际原油价格呈现先扬后抑趋势,但整体价格走高。
金联创能源分析师王延婷表示,中国优化疫情防控政策后,出入境管控进一步放松,市场对中国能源需求预期乐观。另外,EIA将2023年全球原油需求增速预期上调5万桶/日至105万桶/日,再考虑到对俄罗斯石油制裁加码,对燃料供应减少的担忧增加。能源需求前景有所改善与供应减少担忧共同提振油价持续反弹。后期虽然因炼油需求疲软和出口低迷,美国原油库存增加,以及在欧洲央行与英国央行货币政策公布前,市场心态趋于谨慎,对原油价格形成打压,但原油整体均价依然上涨明显。
从历史调价数据看,成品油调价与国际油价走势并非“跟涨不跟跌”。此前也多次出现过调价日之前国际油价大幅上涨,但当期国内成品油价格却下调的情况。例如,2021年12月17日是调价日,之前2个工作日国际油价连续上涨,但当期国内汽、柴油价格每吨分别下调130元、125元。据澎湃新闻不完全统计,2021年7月26日、3月31日,2020年9月18日等调价日均出现过类似情况。
隆众资讯原油分析师李彦认为,以当前的国际原油价格水平计算,下一轮成品油调价开局将呈现下跌的趋势。目前来看,欧美经济衰退忧虑仍在延续,俄罗斯实际供应没有出现显著下滑,预计下一轮成品油调价下调的概率较大。
卓创资讯成品油分析师王雪琴称,美联储加息放缓符合市场预期,但全球央行紧缩货币政策不变,依然对国际油价形成利空压制。另一方面,欧佩克+维持现有产量政策不变,在一定程度上对油市底部支撑明显。短期国际油价单边推涨的压力依然较大,油价有望延续波动行情。新一轮调价以下调预期开场。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)