有哪些科幻发明从梦想变为了现实?-资讯-知识分子

有哪些科幻发明从梦想变为了现实?

2017/04/03
导读
光速旅行、牵引光束,这些科幻小说里的东西,竟然都被研究人员变成了现实。

(图片来源:pixabay)

 

编译:梁焰


有这样一件法律纠纷:一名14岁的女孩打赢了一场官司,获得了将自己低温“冷冻”保存起来的权利。这个故事令人不禁感慨:这怎么可能?好像科幻片里的故事,从电影中跳出来一样,太神奇了!不过,科幻小说变成现实科技的例子并不鲜见,各种异想天开的发明创造的作用是:为真正的科学研究提供了灵感。


牵引光束(tractor beams)


《星球大战》系列电影中,英雄们不幸落入敌人魔掌,被“牵引光束”击中,拉向敌人的空间站。类似武器在《星际迷航》里也出现。


该技术已经被澳大利亚的一所大学实现,只不过实验里他们用激光设法移动一个很小的物体(0.2毫米),走大约20厘米。


与此同时,英国研究人员一直在实验利用超声波做实验,将豌豆大小的物体移动40厘米远。

 

登月


1865年,儒勒·凡尔纳发表了一部耸人听闻的科幻小说《从地球到月球》,书中三名美国人被用大炮发射上了太空。小说里,这三个人乘坐的“月球炮弹”名叫“哥伦比亚号”,重量略小于2万磅,造价约 550万美元。


100年之后,美国真的将三名宇航员送上了月球,指挥舱同样名叫“哥伦比亚号”,重为2.63万磅,造价约160亿美元。值得一提的是,当时凡尔纳估计的550万美元相当于1969年的130亿美元。这两个数字是不是惊人的巧合?


(图片来源:公有领域)


“打针”不用针—— 无痛皮下注射器


电影《星际迷航》中,任何人一旦受伤都可以用一种“无痛皮下注射器(hypospray)”注射奇迹般治愈,这种装置不需要使用针头,便可将药物透过皮肤注入体内,不会产生痛感。


打针真的不需要针了?MIT 说很有希望。(图片来源:MIT BIOINSTRUMENTATION LAB)


这种无需针头的注射器虽然因电影闻名,其实在电影之前就已诞生。1960年《星际迷航》电影问世的六年之前,亚伦·伊斯玛奇(Aaron Ismach) 就发明了皮下无针注射器。它被用于军队大规模疫苗接种,因为它可以重复使用。但由于存在感染风险,不久便遭弃用。


但这种想法并没有消失。 2012年,麻省理工学院发布了“皮下无针注射”的增强版设计,可以为其编程,实现多种用途,并以声速注入药物,希望最终人类可以实现“打针不用针”的梦想!

 

能量武器


我们离研制出激光枪还差很远。不过美国军方已研发了一种现代能量武器,称为“主动拒止系统(Active Denial System)”,用于人群管制。这是一种非致命性武器,其工作原理类似微波炉,击中目标后,它会使皮下组织升温,造成极度不适,从而迫使目标逃离,达到驱散目标的目的。


泰瑟枪(图片来源:公有领域) 


泰瑟枪(Taser)是一种个人防御武器,实际上就是托马斯·A·斯威夫特带电来福枪(Thomas A Swift's Electric Rifle)首字母缩写。发明者杰克·卡维尔(Jack Cover)是NASA的研究人员。Taser名字来源于卡维尔小时候读过的一本1911年出版的书Thomas A Swift's Electric Rifle,书中英雄Thomas Swift发明了一支能发出一道道闪电的步枪。

 

威尔斯和阿西莫夫


最受瞩目的,也许就是20世纪几个科幻作家,预言准确得让人瞠目结舌。


H·G·威尔斯1899年预言了自动滑动门,1913年写的,并在第二年出版的小说《获得自由的世界》,预言了原子弹。

 

长崎爆炸腾起的蘑菇云(图片来源:公有领域)


然而,艾萨克·阿西莫夫在1964年世博会上的一篇重要文章,关于2014年世界将变得什么样,做了几个惊人准确的预言。比如,全球连网的电视电话会议、尚未广泛应用还有些蹩脚的机器人、平板电视、三维电影以及自动驾驶汽车等等。

 

除以上外,还有一类预言可以用“没有什么事是不可能的”形容。这类预言意味着,任何事情都是可能的,但我们能做的仍有很大局限。有些科学研究虽然报道时的标题看起来显赫轰动,但时机并不成熟,还没到实际应用的时候。

 

隐身斗篷


不论你是哈利波特迷,还是宇宙探险迷,“斗篷”这个词经常和“隐身”连在一起,由于光线在物体周围弯曲使得物体消失或“隐身”。


这个光学小技巧叫“罗切斯特披风”,它可以让物体“消失”。(图片来源:ROCHESTER UNIVERSITY)


这种”隐身“技术事实上对小物体来说已经实现了。如果你精心安排一组光学镜片,用这种 “罗切斯特披风(Rochester Cloak)”技术,在家里就可以再现这种“隐身”效应。不过那只是一种光学小把戏,设置得比较严格而已。

 

还有其它“隐身”技术,比如使用微波或雷达让物体不被发现,但目前实际场景中,还没有什么技术能够让物体骗过人的眼睛。

 

动力装甲战衣


从钢铁侠到未来的反乌托邦题材影片,科幻片里到处都是披着动力装甲战衣的战士。美国军方对这个想法一直特别有兴趣。

 

TALOS (即战术攻击轻型操作服,Tactical Assault Light Operator Suit)经常被称为“钢铁侠战衣”,但比起真正的钢铁侠战衣,其实逊色很多。


小说里的钢铁侠战衣能让他飞起来,几乎坚不可摧毁,还能发射能量炮火。(图片来源:pixabay)

 

但美国军方希望做的不是这个,而是一套“聪明”的紧身衣裤,用来监视战士的“关键生命体征”(vital signs,   比如体温、呼吸率、脉搏和血压等参数),并采用带动力驱动的外层骨骼来增强士兵的力量。据说这套装置用液体材料制成,被子弹击中瞬间即可固化,但这个项目详细进展情况,我们还不甚了解。

 

瞬间转移(Teleport)


科幻里少不了“瞬间转移”。“瞬移”恐怕不可能实现,但这并不妨碍它不断登上新闻头条。


一种称为“量子纠缠”的现象,目前只能在实验室条件下实现。实验可以使某个粒子状态发生改变,从而瞬间影响一段距离以外的另一个粒子的状态变化。用这种办法可以将信息从一个地方瞬间转移到另一个地方,无需穿行于空间,因此称为“量子隐形传态(quantum teleportation)”。


其中涉及的粒子是量子比特,只是信息而已。目前尚无证据表明原子、分子也可以这样传送,更不能传送人,但沿着这条路向下走有可能发展成未来的互联网。


曲速引擎(Warp Drive Theory)

 

《星际迷航》和许多其它电影电视剧里,”曲速引擎”是让空间沿着航天飞机弯曲,从而实现超光速旅行的一种办法。(爱因斯坦会说,这应该不可能!)

 

最接近现实目标的设想名叫“阿库别瑞引擎(Alcubierre drive)”,名字取自提出这个想法的数学家。这个想法是,让宇宙飞船前方的空间收缩,后方的空间放大,于是飞船本身永远不需要以光速飞行。


但这个想法有太多实际问题,因此也许永远不能变成现实。NASA也普遍认为这个想法不可能,虽然偶尔他们会就这个题目零星地做一点相关研究。


编译来源: http://www.bbc.com/news/health-38026393


赛先生2017科普创作协同行动

第五轮选题征集

(投票截止时间为4月9日14时)

如果以上你都不感兴趣,请给我们留言,大声说出你的选题!


本页刊发内容未经书面许可禁止转载及使用。


投稿、授权等请联系:saixiansheng@zhishifenzi.com

您可回复"年份+月份"(如201701),获取指定年月文章,或返回主页点击子菜单获取或搜索往期文章。

赛先生为知识分子公司旗下机构。国际著名科学家文小刚、刘克峰担任《赛先生》主编。

我们相信,每个人都可以成为“赛先生”。


微信号:iscientists


长按图片识别二维码,关注我们

点击“阅读原文”,加入科学队长

参与讨论
0 条评论
评论
暂无评论内容
订阅Newsletter

我们会定期将电子期刊发送到您的邮箱

GO