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科幻電影《流浪地球2》憑借精彩劇情和層出不窮的“硬科技”持續(xù)熱映。即便看不懂《流浪地球2》 設(shè)定中行星發(fā)動(dòng)機(jī)所依賴的重核聚變、月球墜落危機(jī)時(shí)的洛希極限等硬核概念,影片中展示的太空電梯、機(jī)器狗、量子科技設(shè)備也依然充滿新奇。
據(jù)《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者了解,其中很多高科技產(chǎn)品都有現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ),并且有望在不久的將來成為現(xiàn)實(shí)。
太空電梯的長鏡頭是《流浪地球2》開頭部分最震撼的一幕:一條條纜繩直通天際,方形轎艙以每小時(shí)數(shù)百公里的速度向太空攀升。其實(shí)這一概念早在100多年前已經(jīng)被提出。19世紀(jì)末期,被譽(yù)為“航天之父”的俄國科學(xué)家齊奧爾科夫斯基就提出太空電梯的設(shè)想,他建議在地面中設(shè)一座直抵地球同步軌道的超高型鐵塔,以架設(shè)電梯的方式進(jìn)入外層空間。太空電梯專家、加拿大凡尼爾學(xué)院物理學(xué)教授史蒂芬?科恩28日告訴《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者,太空電梯是一種“革命性”的地球-太空運(yùn)輸系統(tǒng)。根據(jù)設(shè)想,太空電梯的主體是一條長達(dá)3.6萬公里的纜繩,它將把赤道附近的浮動(dòng)平臺(tái)與同步衛(wèi)星相連。科恩說,相比當(dāng)前使用的火箭,太空電梯有著若干優(yōu)點(diǎn)。例如火箭發(fā)射需要攜帶大量燃料,如果使用以太陽能為能源的太空電梯,那么執(zhí)行夫空任務(wù)的成本將大幅下降。對(duì)于航天員而言,太空電梯也將比一次次火箭發(fā)射更加安全。
國際太空電梯聯(lián)盟主席、國際宇航科學(xué)院院士彼得?斯旺去年曾介紹稱,根據(jù)目前設(shè)計(jì),太空電梯轎廂重約20噸,攀爬速度約為每小時(shí)200公里。未來,隨著纜繩加長、轎廂攀爬速度加快,預(yù)計(jì)8天可到達(dá)地球同步軌道。
盡管如此,太空電梯的設(shè)計(jì)和建造仍然面臨大量挑戰(zhàn),其中需要解決的核心問題就是需要承受極大拉力的纜繩材料。當(dāng)前最接近太空電梯纜繩要求的材料是碳納米管,這是由碳原子組成的管狀結(jié)構(gòu)納米材料??贫鲗?duì)《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者表示,各方已經(jīng)展開關(guān)于太空電梯的一些初步研究,包括總體設(shè)計(jì)、劫力學(xué)以及該系統(tǒng)建成后可執(zhí)行的任務(wù)等。但目前仍難以預(yù)測太空電梯何時(shí)能成為現(xiàn)實(shí)。
《流浪地球2》中另一種高科技產(chǎn)品是550W智能量子計(jì)算機(jī),也就是影迷們猜測的“幕后黑手”——人工智能“莫斯”。相對(duì)于傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)使用的二進(jìn)制數(shù)字0或1,量子計(jì)算機(jī)使用的量子比特以一種0和1復(fù)雜混合的量子態(tài)表示和存儲(chǔ)信息,并利用諸如疊加和糾纏等量手現(xiàn)象進(jìn)行計(jì)算,能實(shí)現(xiàn)絡(luò)典計(jì)算技術(shù)無法比擬的巨大信息攜帶量和超強(qiáng)并行計(jì)算處理能力。互聯(lián)網(wǎng)專家郭濤29日對(duì)《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者表示,當(dāng)前量子計(jì)算處于早期探索階段,相關(guān)核心技術(shù)還遠(yuǎn)未成熟,可擴(kuò)展的、商用級(jí)的量子計(jì)算機(jī)還沒有研制出來。
在量子計(jì)算領(lǐng)域,中國目前處于第一梯隊(duì)。2020年年底,中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉、陸朝陽等學(xué)者成功構(gòu)建量子計(jì)算原型機(jī)“九章”,在處理高斯玻色取樣問題上的速度比超級(jí)計(jì)算機(jī)快_百萬億倍。2021年,潘建偉團(tuán)隊(duì)又成功構(gòu)建“九章二號(hào)”和可編程超導(dǎo)量子計(jì)算原型機(jī)“祖沖之二號(hào)”,中國也成為全球首個(gè)在超導(dǎo)量子和光量子兩條技術(shù)路線上實(shí)現(xiàn)“量子優(yōu)越性”的國家。在電影中,“莫斯”不僅擁有超強(qiáng)算力,也有著自主意識(shí),在業(yè)界被稱為“強(qiáng)人工智能”,與當(dāng)前的“弱人工智能”相對(duì)應(yīng)。郭濤對(duì)《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者表示,弱人,工智能必須高度依賴人類對(duì)實(shí)際問題的建模,.缺乏真正的語言理解能力,'僅能處理較為單一的問題,局限性非常大。
郭濤預(yù)測,隨著腦科學(xué)研究的深入以及人工智能、量子計(jì)算等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和成熟,真正能推理和解決問題的強(qiáng)人工智能和超人工智能可能出現(xiàn),或?qū)a(chǎn)生獨(dú)立的思維能力。與此同時(shí),不少專家也警告,未來人工智能是否要采用和人的智能一樣的王作原理及其對(duì)人類生活的深層影響等,都是業(yè)界需要深入研究的問題。▲(趙覺珵)