有哪些科幻作品里常见,但现实里却令人一筹莫展的科技?

栏目:科技资讯  时间:2023-06-10
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  比如反重力、重力模拟装置,发现很少有作品对这个技术做出解释,相反,迁跃技术、曲速飞行的讲解倒是看过不少(虽然不一定正确或准确)。想要知道科幻作品里常见的科技分别属于哪一水平:1.可实现/有望实现(有稳定的研究进展/正在研究)2.理论完善但技术达不到(或者因为无需求/高成本而放弃发展)3.可能可以实现,但目前对其原理毫无头绪4.根本就是反物理,永远不可能实现——————————————————看了目前的回答,觉得严谨来讲,还可以把2分类细分一下:2a.理论完善,技术合格,但现实不会出现(受限于需求/政治)2b.理论完善或相对完善,但当前技术无法达成(受限于成本/运用条件/某个关键问题如设备大小/寻求更优化的解决方案或技术)

  更新:鉴于个人理论基础和理解能力,请各位在阅读完答案后也移步评论区,硬伤我会尽量修正_(:_」∠)_

  加来道雄《不可思议的物理》(注:2009年,可能部分内容过时)一书从物理学角度把未来科技分成了三等。

  “一等不可思议”——不违背理论基础,但技术上难如登天。

  “二等不可思议”——能不能不知道,我就想想。

  “三等不可思议”——完全与理论相悖!像一场美梦。

  一等不可思议:

  力场。

  电磁力场的弱点不是技术难度而是实用性,因为不受电磁力的塑料、木棍或石头就可破。

  引力作用是平滑且无处不在的,理论上无法实现只在有限范围内生效的阶梯型引力场,斥力场更不要提。

  唯一可能有戏的技术是等离子化一个空气薄层,用这种终极的高温火墙等效地起到防御作用(然而,擅闯的后果不再是被弹开,而是灰飞烟灭)。

  最关键的是,它是完全透明的,也就是说力场后面的光可以原封不动地透射过来——换句话说激光武器也能毫无损失地打进去。

  磁悬浮。

  这一篇实际上讨论的是能否实现常温超导体材料,引申开来,或许可以曲线拯救反重力设备和可控核聚变。

  隐形。

  全波段隐形理论上不可能,这要求构成该物品的粒子完全不受电磁作用,它不能是质子-中子-电子组合而成的已知物质形式,没法指望它能变成战机涂料。这里主要讨论针对人眼的可见光+近红外隐形。理论可能允许的技术是制造出负折射率材料,而材料的结构单元必须在波长的十分之一以下才起效(想可见光隐形,要小到40-50nm吧),这是纳米技术的范畴。最后还得把它做成人类这么大的隐身衣。

  它还有个罩门,因为使用者就像活在河道中间石头里的人,水都从两侧绕开了,一切水带来的信息都被隔绝了。

  或者仿照PC游戏里的镜子,显示屏刷新频率一秒60帧,让它倒映出前一帧(的镜像模型)即可,反正欺骗人眼绰绰有余了。但如何实现必需的摄像设备、图像处理器和任何角度看过去都不会缺损和失真的幕布呢?这和空中全息投影面临的困境如出一辙。

  大功率激光武器。

  别说死星,激光枪都还只是个梦想。说到这我想到的是315晚会打爆气球那种激光笔,输出功率800mW,一般市面上的小红点不过几十一百,对眼睛的伤害主要是因为晶状体的聚焦,直视太阳也不行啊。

  没有人喜欢打一发就会温度过高熔解在手里的激光武器,就像射一箭就断掉的复合弓一样。激光武器的基本原理是,用半透半反镜两头堵做成一个谐振腔,一个外加泵浦源把里面增益介质中的低能电子激发成高能电子,电子遇到入射光源会发生受激辐射、产生新的光子,然后循环往复。这些光子同频同相同向,一旦强度足够就会透过镜面发射出去,嗯你们理解为憋大招就行。。。

  然而大招不是想放就能放,星战那个体量,耗能供应不起 & 炮管Hold不住。

  知道可控核聚变卡死在哪不?成本价是用一个硕大无朋的力,使劲把反应物的原子核捏在一起,克服电磁力的排斥,让彼此距离小到强相互作用力能够起效。至于怎么个硕大无朋法,要知道现在的氢弹都是外包一个原子弹的(三相弹)。你要有原子弹的力量。但我们的理想是清洁、环保、可控,甚至可以带上天,还必须让这个受力是各向同性的,从任何一个角度、任何一个方向都是一样大的能量。根据能量密度越高就越危险的真理,一丝一毫的偏差都可能导致不可承受的风险(人家是要达到1亿度高温的)。

  眼下可行方案有脉冲激光(参见NIF),和环磁机的磁约束聚变(参见EAST)。嗯,我要是还追着体积问是不是太没眼力见了?

  量子隐形传送。

  这个说的不是虫洞或传送器,而是基于量子纠缠的信息传递,不作用于物质或能量。

  比如两个电子是相干的,一个在地球,一个在4光年外的三体星系。人类顶尖科学家丁一望着太空远方还处在4年前的三体星,调整着电子的自旋状态,发出了一条二进制编码的信息:“我们要变成流浪地球啦!”由于超距作用,同一时刻三体人监听员瞬间观测并记录到了电子抽搐着发来的编码,在破译工作结束后,操纵电子立刻回了一句:“艹!”

  然后他对着地球的方向竖了个中指。虽然这一下比划要在4年以后才能让丁一看见,但监听员振聋发聩的嘶吼已经传到了他的实验室中。

  可实际上,电子的自旋状态只能进行观测而不听使唤。丁一能做到的,只是记下一串毫无意义的随机状态,然后秒知道4光年外的监听员也看到了一样的东西,没了。对于主动控制它来传递特定信息,人们是束手无策的。(这是我自行编的一个低配版EPR思想实验,人物地名如有雷同纯属巧合)

  (按照书中的说明,虽然不是直接操作,但04年实现了“原子2和3纠缠的条件下,把原子1和2耦合,于是1的信息瞬传给了3”的实验。。。不行了。。。啃不动。。。)总之横在眼前的老大难是:之前成功的实验都是毫微秒时间内的原子级别的。怎么在两个宏观物体之间保持长时间相干?

  心灵感应,意志力,机器人。

  这三篇一脉相承,第一篇说的是外挂机器对人脑活跃度的精准观测、接收与传递功能,实现意识体的无隔阂沟通(在第三类接触中可能再实用不过了),不用变成橙汁也能“打破人与人之间的心之障壁”。第二篇大致谈了谈脑控。第三篇就到人工智能了。

  近些年AI似乎变成了一个互联网领域的概念,同机电设备等硬件的关系淡化了,不再是以前所认为的拥有自主意识的洗衣做饭驾驶格斗女仆(划掉)机器人。

  在这里,终极问题只有一个:AI会出现自主意识吗?硅芯片所遵循的摩尔定律几乎要触到不确定性原理的底线了,间距过窄的电路有了电子隧穿导致设备短路的风险。相应地,计算机集群的体积和散热问题也无法更进一步。我们接下来应该做什么,务实,幻想,还是眼下这样就好?

  地外探索,恒星飞船。

  截至1972年登月宇航员共计12人,45年后的2017年还是共计12人。这就是所谓的“大刘引用的卡斯帕罗夫的一句话”:“互联网的飞速发展掩盖了航天领域的停滞不前”。这个问题太大……

  反物质。

  世界上似乎还不存在高于原子级的宏观尺度反物质,它的狂怒人们还驾驭不住,也完全没有该有的应用价值——产生的能量还不够填补制备储存消耗的成本。最理想的可能是发现天然的反物质矿,但是……它们是不是完全湮灭干净了?还是在遥远的某个地方,存在一个与我们镜像对称的反物质宇宙?

  结合费曼基于CPT守恒的假设。细思恐极——时光顺流的一个电子,其实等同于一个时光倒流的反电子,反物质,其实就是逆着时间流的正物质。整个宇宙可能只是同一个电子在时间轴中上来回穿梭编织而成的——这也正是为什么宇宙中所有的电子都毫无差别。

  二等不可思议:

  超光速。虫洞和空间传送。时间旅行。多重宇宙……

  三等不可思议:

  永动机。预见未来……

  我最后补充一个书里没有的大刘特别版:

  能质转换,把纯能量变成有形的物质……(注:我认为,大刘的原意是把大量零碎的基本粒子捏成宏观物质。这意味着局部空间的熵减,有可能是种违背热二律的操作)

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