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
“阳”了之后疯狂喝水?警惕水中毒******
“阳”了就要多喝水
是大家近期常听到的治“阳”妙招
然而,最近一段时间
不少人因喝水过量
导致“水中毒”
被送到医院进行抢救
可见喝水也不能乱喝
否则还未转阴先中毒
对身体造成更大伤害
那么,什么是“水中毒”?
如何科学喝水?
喝水也能中毒?
“水中毒”又称稀释性低钠血症。正常情况下,身体中细胞内外的钠离子浓度处于平衡状态。当水的摄入量远远超过排出量时,过多的水分就会滞留在身体中,导致血浆被稀释,从而使血浆中的钠离子浓度降低,这种现象就是“水中毒”。
图源:中国家庭报
当水中毒时,细胞外的钠离子浓度比细胞内的更低,为了维持细胞内外的浓度平衡,细胞外的水分会流向细胞内,导致细胞膨胀。
如果脑部细胞发生膨胀,大脑是由坚硬的脑骨固定和包裹的,脑组织就会受到挤压。因此,轻者会出现虚弱、头晕、腹胀、头痛、恶心、呕吐等症状,严重者可出现脑水肿、癫痫发作、意识模糊、昏迷和死亡等情况。
怎么正确喝水?
对于健康人群来说,24小时内喝水量达到3-4升以上,就可能造成水中毒。喝水讲究适可而止,而不是无限制地饮水。而对于慢性肾脏患者、心血管疾病患者,更需要合理控制饮水量。
《中国居民膳食指南(2022)》建议,日常要做到足量饮水,少量多次。人每天都需要摄入一定量的水以维持身体机能。在温和气候条件下,低身体活动水平成年男性每天需喝水1700毫升,成年女性每天喝水1500毫升。
图源:摄图网
夏天或大量出汗时,补水要遵循先快后慢、分次补充、量出为入三个原则。专家介绍,可根据气温高低,每天喝1.5升—2升水,出汗较多时可适当补充一些盐水。
如果仅出现“水中毒”轻症症状,可以喝少量淡盐水,一般控制在200毫升,并尽快排尿,直到症状消失。如果出现神志不清,应立刻就医处理。需要注意的是,含电解质的运动饮料并不能防止低钠血症的发生,因为这些饮料中的大多数电解质渗透压都比血液中的渗透压更低。
图源:摄图网
如果吃这些药,别着急喝水!
生病时喝水还需要注意服用的药物
很多人认为服药就应该多喝水
来减轻肾脏负担
有助排泄毒物
但偏偏有些药服用后却要少喝水
甚至不喝水
比如以下这几类药
图源:摄图网
1、止咳药
止咳糖浆、甘草合剂等药物需黏附在发炎的咽喉部而发挥作用,喝水过多会将药物冲掉,降低药效。一般建议服用此类药物后10分钟内不要饮水。
2、需要含服的药物
比如硝酸甘油、麝香保心丸等,不可直接用水吞咽,而是要通过舌下含服,让毛细血管吸收。服用后30分钟内也不宜喝水。
图源:摄图网
3、口含片
如西地碘含片、复方草珊瑚含片、银黄含片等,含服时要把药片置于舌根部,并尽量贴近咽喉处,使药物保持较高的局部浓度。建议含服后30分钟内尽量不要喝水。
4、治疗胃病的一些药物
比如胃黏膜保护剂(硫糖铝、果胶铋等),服用后在胃中会形成保护膜,因此服药1小时内尽量不要喝水,以免保护膜被水稀释。需要直接嚼碎吞服的胃药,也不要多喝水,以防止破坏形成的保护膜。
一些苦味健胃药,如复方龙胆酊等,是通过苦味刺激舌部味觉感受器及末梢神经,促进唾液和胃液分泌,起到增加食欲的作用。因此服用时不光要少喝水,服后也不要漱口。
图源:摄图网
5、抗利尿药
该类药物(加压素、去氨加压素)服药期间应限制饮水,否则可能会引起水潴留或低钠血症等。
6、缓解腹泻的药物
比如蒙脱石散,服用后如果喝过多的水,会影响药物对消化道内病毒病菌的固定和抑制。一般该类药物说明书会明确标明药物与水的服用比例。建议将药物倒入半杯温开水(约50毫升)中混匀快速服完即可。
除了生病,平常也要注意在适当的时候适度饮水!要养成主动饮水的习惯,不要等到口渴时才喝水。喝水有四个最佳时间:每天清晨起床后、上午10时左右、下午3~4时和晚上就寝前。
最后提醒
喝水的最佳方式是少量多次
小口慢饮
每次200毫升左右
不建议一次喝500毫升以上
资料来源:央视新闻、中国家庭报、极目新闻
整理:董小娴
(文图:赵筱尘 巫邓炎)