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《流浪地球2》“硬科技”能實現嗎?

2023-05-30 14:19
大眾科學 2023年2期
關鍵詞:原子核核聚變量子

行星發動機造得出來嗎?

影片中,人類計劃給地球安裝上萬座巨大的行星發動機,推動地球開啟“流浪之旅”,這些發動機依靠重核聚變產生的巨大能量。核聚變反應是將兩個原子核重新結合,生成一個較重的原子核的過程,其間能夠產生巨大的能量,利用這一能量推動地球,原理上是說得通的。

然而實現重核聚變絕非易事,重核聚變是采用硅等元素作為聚變原料,這樣的聚變首先要克服原子核之間的靜電斥力,越重的原子核所帶電荷越多,越難以產生聚變。目前科學家們廣泛研究的可控核聚變均采用輕核聚變,其聚變原料氘和氚是自然中最輕元素——氫的兩個同位素,相較重核聚變而言更容易實現。

可控核聚變是目前世界最前沿的重大科學問題之一,經過全人類70余年的共同努力,核聚變研究已從實驗裝置進入實驗堆和工程堆“章節”。讓聚變能推動星球旅行可能為時尚早,但點亮一盞燈大有希望。

量子計算機真的無所不能?

電影中,擁有超強算力和自我意識的量子計算機550系列讓人驚嘆。很顯然,它已經是一臺優秀的通用量子計算機了。未來量子計算有望在我們的生產生活中發揮重要作用。

據介紹,學術界把量子計算發展分為“實現量子計算優越性”“實現專用的量子模擬機”“構建可編程通用量子計算機”三個階段。

一位國內量子計算領域知名學者表示,目前國內外量子計算機研發已實現第一階段目標,達到第二階段目標是當前學術界主要的研究任務,距離科幻電影中所展示的應用至少還需要10到15年左右的時間。

太空電梯的關鍵是什么?

電影中,高聳入云、連接天地的太空電梯運行場景震撼。但是最核心的問題是要找到合適的材料用作電梯的纜繩,“太空電梯”代表著人類對材料極限性能的追求。

一根合格的太空電梯纜繩需要具備如下能力:首先強度足夠大,其次需要考慮材料在極端條件下的服役性能。

人類將不斷突破材料的極限性能,發展全新的材料。

機器狗啥時能真正進入生活?

電影中,智能機器狗“笨笨”憨態可掬,令人印象深刻。其實人工智能等技術已經飛入尋常百姓家,活躍在生產生活的諸多領域。

目前,人工智能還未能真正完全以人的姿態參與你我的生活。但是,學習能力、感知能力乃至決策能力在一些機器人身上已有體現。陳小平認為,未來的人工智能將如何發展,有沒有可能、有沒有必要采用和人的智能一樣的工作原理?這對人類將產生怎樣的影響?還需要進一步探討。

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