#1
带你Get《三体》黑科技
先让我们来盘点下小说中提到的几个重要未来科技概念:
量子通信:小说中提到的量子通信是一种无法被窃听和破解的通信方式,这一技术也是当前国际上热门的研究领域之一。
超级计算机:小说中描述的超级计算机“三体计算”具有高效的并行计算能力和巨大的计算存储能力,类似的技术也是当前中国科技发展的重点之一。
纳米技术:小说中描绘的“纳米材料”和“纳米机器人”等概念也是当前的热门研究领域,其应用前景非常广泛,包括医疗、电子、能源等领域。
太空科技:小说中人类与外星文明展开的太空战争和太空探索,也代表着人类对太空科技的追求和探索。当前中国也在积极推进自己的航天事业,并计划在未来开展更加深入的探测任务和利用太空资源的开发。
人工智能:小说中描绘的“超级智能体”和“黑暗森林法则”等概念,也涉及到了人工智能技术的应用和发展,当前中国也在积极推进自己的人工智能技术研究和应用。
气闸技术:在小说中,气闸是一种可以隔离地球与外太空环境的技术,中国的深空探测器“嫦娥”号就采用了气闸技术,可以在月球和地球之间建立暂时性的“气闸”,以保护探测器不受宇宙射线等伤害。
等离子体推进器:小说中描述了一种基于等离子体推进器的宇宙飞船,中国研究机构也在发展类似技术。例如,中国的“悟空”号空间实验室使用了等离子体推进器。
光量子计算:在小说中,三体人的智能体使用光量子计算机解决了很多复杂的问题,而中国也在这一领域进行了研究。例如,中国的“墨子号”卫星通过光量子纠缠实现了超长距离的安全通信。
火箭技术:小说中描述了一些高效、强大的火箭技术,而中国自20世纪50年代以来一直致力于火箭技术的发展。中国的“长征”系列火箭已经成为商业卫星发射市场的重要参与者。
#2
科技狠活照进现实
需要注意的是,虽然这些是小说中的科技概念,但它们都是基于科学原理和现有技术的发展而来,因此也不是完全虚构的。
目前三体中的一些“黑科技”也一直在迭代更新发展中,比如:
太阳能帆:太阳能帆是一种利用太阳光压力推动飞行器的技术。中国科学家已经成功地研制出了太阳能帆,并在2013年推出了“嫦娥三号”探测器,使用太阳能帆成功地着陆在月球上。
国际上,太阳能帆的推进技术目前已经被应用于太空探测任务,例如,美国宇航局的IKAROS任务和日本宇宙航空研究开发机构的“小行星探测器”Hayabusa2任务。在商业化应用方面,位于美国的Planetary Society组织就在进行和计划发射一艘太阳能帆飞船。
超强计算机:《三体》中的超强计算机“三体”可以模拟整个宇宙的运行,但是目前还没有完全实现这样的计算机。2021年,天河三号超级计算机正式亮相,其峰值性能达到每秒1亿亿次浮点运算(1个 exaFLOPS),成为全球首台性能突破 exaFLOPS 级别的超级计算机。中国的天河系列超级计算机已经成为世界上最快的超级计算机之一,可以处理巨大的数据集和模拟复杂的科学现象。
量子通信:量子通信是一种基于量子物理原理的通信方式,具有高度的安全性和保密性。中国是世界上量子通信领域的领军者之一,已经成功地实现了量子密钥分发、量子隐形传态等技术,并建立了全球首个量子通信卫星“墨子号”。
目前国内的商业应用主要在这几个方向:量子保密通信网络,目前国内已经建立了多个城市的量子保密通信网络,如上海、北京等城市,这些网络已经开始为政府机关、金融机构和军事领域等提供安全通信服务。量子通信芯片,2018年,我国研制出世界上第一个量子芯片,实现了光量子计算和量子随机数生成。量子卫星发射,2018年,中国成功发射了“墨子号”量子卫星,该卫星可以实现全球范围内的量子通信。量子通信产业化目前已经作为重要的国家战略,通过建成了多个量子通信产业园区来快速推进产业发展。2021年合肥量子城域网项目正式启动建设,该城域网系目前中国最大、覆盖最广、应用最多的量子城域网,有望打造成为实用化量子通信网络的标杆范例。
图片:量子保密通信“京沪干线”
等离子体武器:《三体》中的等离子体武器是一种高能粒子束武器,可以摧毁行星。目前,中国的科学家已经成功地研制出了等离子体喷射器,可以用于高温等离子体的研究和应用。此外,中国还在积极研发与等离子体相关的技术和设备,并将其应用于航空航天、材料加工、医学等领域。在离子体武器体系的建设中,目前已经开发出用于远程射击的等离子体对地导弹,距离地面几百公里,可以同时实现反装甲、反空空、反海军等多功能作用。此外,还正在开发多种等离子体武器,包括车载、舰载和航空等离子体武器。
碳纳米管:《三体》中的“古筝计划”是利用汪淼研究的一种纳米技术制造出来韧性强度极高的细丝-“纳米飞刃”。根据国家纳米科学中心的工程师解释,目前现实世界中最接近“飞刃”技术的材料是碳纳米管。现在中国科学家可以将单根的碳纳米管做到接近1米。
目前国内碳纳米管的应用进展:
储能领域:碳纳米管电极的使用可以显著提高锂离子电池的能量密度和循环寿命;
传感器领域:碳纳米管的高比表面积和导电性能使其成为高灵敏度的传感器的理想材料;
材料强化领域:碳纳米管可以被添加到聚合物基质中,显著提高聚合物的力学性能;
生物医学领域:碳纳米管的生物相容性和生物降解性使其成为用于药物输送和组织工程的理想材料。
可控核聚变:在《三体》中,人类的科技被“智子”限制在现有水平之后,人类可能掌控和利用的最先进的技术就是纳米技术和核聚变技术。可控核聚变即安全可控地通过核聚变获得人类可用于生产和生存的近乎无限和免费的能源(能量)。这将是人类科技历史上颠覆性的技术。
我国正在这条开发的道路上不断接近目标。首先,成功完成了前所未有的超级电磁炮(SELene)实验装置建设,可更加精确地模拟核聚变反应产物结构,为建立可控核聚变反应数学模型提供数据支持。其次,中国成功将控制核聚变反应的电磁加速技术与其他方面的核能技术紧密结合,为该领域的研究提供重要的技术保障。此外,中国与中科院以及浙江大学联合建立了“激光核物理可控聚变实验装置”,此类实验装置可提供合适的激发环境,以有效控制核聚变反应中的痕量元素。2022年,中国新一代“人造太阳”科学研究取得突破性进展,创造了我国可控核聚变装置运行新纪录。
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洞察最新行业风口
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