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
睡觉忘摘隐形眼镜,眼球变白险失明!戴隐形需要注意什么?******
近日,山东济南一名23岁男子因新婚之夜忘摘隐形眼镜,第二天醒来发现一只眼睛竟然看不见了,最终通过角膜移植手术才保住了眼球。根据医生的诊断,该男子因忙于婚礼,不但没有摘隐形眼镜,手卫生做得也不好,导致了角膜严重感染。
不少网友看到该新闻后纷纷后怕,表示以后不敢佩戴隐形了。也有网友认为没有那么严重,自己有几次睡觉也忘记摘掉隐形,也没有关系。那么,晚上不摘隐形真的有那么大危害吗?我们佩戴隐形眼镜的过程中需要注意什么?一起来看一下~
1 隐形眼镜——眼睛摄氧的阻碍
隐形眼镜又叫作角膜接触镜,佩戴时隐形眼镜覆盖在我们的黑眼球(角膜)上,黑眼球代谢需要氧气,其中80%的氧气需要从空气中获得,覆盖在眼球表面的隐形眼镜就像一个屏障,隔绝了黑眼球和氧的接触,影响代谢。
来源:摄图网
此外,隐形眼镜还会吸收水分和细菌。所以为了佩戴舒适,隐形眼镜需要保持湿润,所以它会从我们的眼睛里吸收水分,也会捕获细菌,所以定期取出隐形眼镜进行清洁非常重要。
所以一般建议佩戴时间不超过八小时,否则容易造成角膜缺氧,如眼睛有异物感、发痒、干涩等。
2 晚上睡觉不摘隐形更容易导致角膜缺氧
晚上睡觉时,眼睛处于闭合状态,再戴隐形眼镜则更容易造成角膜缺氧。
美国《死亡率与发病率周报》刊登的一项研究指出,戴隐形眼镜过夜会导致角膜炎发病几率增加20倍。美国疾病控制与预防中心在一份发病率和死亡率研究报告中,也曾强调戴隐形眼镜睡觉可能导致角膜损伤甚至失明的风险。
关于因戴隐形眼镜睡觉导致角膜疾病的新闻并不少见。北京青年报曾报道过美国一男子由于喜欢戴隐形眼镜,并且时常图方便干脆戴着它睡觉,最终发现左眼失明的案例。根据余杭新闻网的报道,一位21岁女孩常常戴隐形眼镜过夜,刚开始戴着过夜并无不适,直到最后出现怕光、流泪不止、痛到睁不开的症状,被医生检查出角膜损伤,而这正是长时间佩戴、不注意卫生,日积月累造成的。
来源:摄图网
而这种由于角膜缺氧所引起的并发症大部分是不可逆转的!所以我们还是要珍惜角膜,晚上不要戴隐形眼镜入睡,每天佩戴不超过8小时,一周停1-2天。
3 佩戴隐形眼镜,我们需要注意什么?
除了佩戴时间不要过长,使用时不注意卫生,在不当的场景中佩戴隐形,也是造成眼睛不适的主要因素。
有学者对隐形眼镜佩戴者进行的调查分析发现,摘或戴隐形眼镜前不洗手、清洗或护理镜片时不使用专用护理液、清洁镜片不规范等错误行为十分常见。卫生不到位,细菌容易污染镜片,进而对我们的角膜造成损伤,所以我们日常佩戴隐形眼镜时,需要注意:
1、佩戴
剪短指甲、用肥皂洗净双手并擦干,以免损伤镜片、滋生细菌;
仔细检查镜片有无破损、污物及沉淀物,如有破损则不能佩戴,如有污迹和沉淀物则应清洁后再戴;
分辨镜片的正反面,使正面向上佩戴,切勿随意延长更换镜片时间,尽量选择日抛、月抛等周期更短的镜片;
如化妆,应在化妆前佩戴隐形眼镜,卸妆前取下隐形眼镜,不要使化妆品粘附到镜片表面。
2、清洗
镜片正反面各揉搓10秒,正反面各冲洗5秒,消毒浸泡至少4小时;
定期清洗镜片,镜盒需每天冲洗,每星期则要消毒镜盒一次,最长不可以超过3个月更换新的镜盒;
护理液在开瓶使用后,应及时将盖子盖紧,不要用手指触摸瓶口,若没有在规定的时间内及时用完,也不可再用,应更换新的护理液。
此外,有些特殊场景也不建议佩戴隐形眼镜:
1、从事强度高的运动时不要戴
如有打篮球等对抗性强、有身体接触的运动时不建议佩戴隐形眼镜。如果运动中不小心使面部受到撞击,很可能会使隐形眼镜脱落,进而带来不必要的麻烦。
2、洗澡、游泳、泡温泉等涉水场景不要戴
隐形眼镜具有吸附性,容易使水中的病原微生物沉积在镜片上。而且长期佩戴隐形眼镜的眼睛,对病原微生物的抵抗力相对较弱,容易被各种病原微生物感染。
3、雾霾天不要戴
眼球自身是可以通过眨眼、分泌泪液等方法将雾霾中的灰尘颗粒洗刷掉的。
但是戴上隐形眼镜,镜片会阻碍泪液流动,杂物无法有效清洁。此时,雾霾天气中的细小颗粒、细菌密度增加,隐形眼镜容易吸附这些污染物,会加重眼球缺氧状况,容易导致角膜水肿,视力清晰度和透明度明显下降,所以雾霾天尽量避免佩戴隐形眼镜。
4、 乘坐开窗行驶的车辆、坐飞机时不要戴
乘坐开窗行驶的车辆时, 周围空气对流可使镜片水分蒸发过多;坐飞机时机舱内空气干燥;都会使眼镜薄片变硬,眼睛出现不适现象。
来源:摄图网
5、经期、孕期等特殊时期不要戴
经期前及经期过程中,眼压会比平时增高,眼球四周也较容易充血,特别是有痛经症的女性,戴隐形眼镜,会对眼球产生不良影响。
资料来源:上观新闻、瑞金医院、数字北京科学中心、北京青年报、央视财经等
整理:党敏
(文图:赵筱尘 巫邓炎)