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《科学画报》

开博时间:2016-07-01 14:43:00

由中国科学社于1933年8月创刊,距今已有80年的历史。《科学画报》在80年的办刊历程中,形成了通俗生动、图文并茂地介绍最新科技知识,形式多样地普及科学技术的特点,对提高广大群众的科学水平,启发青年爱好科学、投身科学事业起了很大的作用,当今的不少著名学者、教授、科学家,青少年时代都曾受到它的熏陶和启发。

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可能实现的科学幻想

2012-03-29 09:56:08

/张 晶


当你乘坐飞机翱游蓝天时,当你在电视屏幕上看到火箭升空时,你是否意识到,我们正生活在几十年、上百年前科幻作家所描写的时代里?那么,当我们的子孙长大时,他们又会看到哪些科学幻想的种子破土发芽呢?在接下来的阅读中,请跟随我了解6个可能成为现实的科学幻想。

 

1 人造太阳

在“007”系列影片之一的《天上的钻石》里,魔鬼党首领将人造卫星改造成太阳能聚焦器,击毁地面上的核武器。在“007”系列影片的另一部《择日再死》中,这个构思被更先进的电影特技绘制出来:詹姆斯·邦德驾车在冰原上狂奔,他的敌人则遥控人造太阳,试图聚焦光束烧死他。

由于地处高纬度,夜长日短,俄罗斯人对利用太阳能情有独钟。他们早在20世纪50年代就作过前瞻性的研究,计划将聚光镜发射上太空,制造比月亮还亮数倍的“夜太阳”,照耀极北地区的城市。由于资金短缺,这个项目没了下文。

后来,建造直接利用太阳光的卫星太阳能电站,成为航天事业的一个近期目标。在地球同步轨道上,没有地球阴影,不存在云层覆盖。单位面积上太阳能产出率是地面的数倍。如今,最先进的太阳能电池板已经把光电转换效率提高到24%。自动化控制技术可以让卫星太阳能电站完全智能化,不需要派航天员操作。材料科学的进步使得太阳能电池板可以变得很轻,卷成很小的体积发射上天。

有趣的是,20106月,一家名为“美国全球水电工业公司”的神秘机构跑到中国,声称要建造卫星太阳能电站,并与几个地方政府签下金额高达若干亿元人民币的意向书。单是地面接受站就要覆盖700平方公里土地,该项目发电量相当于3个三峡电站!

当然,此事后来被揭露为商业骗局。国家发改委能源研究所李俊峰副所长对此说了一段值得关注的话:“这个技术并非高深莫测,但是这是项未来技术,是30年、50年后的事情。”或许,拥有当今世界上最大太阳能产业的中国,会在那时建造全世界第一个卫星太阳能电站吧。

 

2 深钻地心

在美国科幻片《地心毁灭》中,主人公驾驶特殊的地行器钻透地壳,深入地幔,阻止地核停转带来的灾难。现实中,各国科学家也在制定计划,试图把仪器放到尽可能深的地方,直接从大地深处取得科研信息。

这个领域里最疯狂的计划属于美国科学家史蒂文森。按照他的设计,可以先在地面炸出长、深各有数百米,宽约30厘米的裂缝。然后把10万吨铁水浇灌到裂缝中,并在铁水中放入只有柚子大小的微型探测器。

这样一个大铁块凝固后,形状就像放大无数倍的菜刀,并且刃部朝下。受重力吸引,它会像菜刀切豆腐一样自动下沉,劈开地壳。由于铁的密度大于地幔物质,这个大铁片将包着探测器一直沉到距离地表3000千米的地幔中。在这个过程中,探测器将从地心深处传给我们各种数据。由于无线电波无法穿越地壳和地幔,这些信息将由次声波传递到上面来。

史蒂文森认为,这个计划看似规模巨大,但是并不如航天事业花的钱更多。人类对地球内部的了解仅限于表面薄薄的12千米,小小的“柚子球”将提升我们对地球的认识水平。

 

3 向大地要热能

在美国科幻片《纽约火山爆发》中,科学家莱文博士进行地热实验,钻到距离地表10多千米深处,证明可以提取远比胡佛水电站更多的能量。然而由于钻头侵入岩浆区,让纽约陷入灾难中。

地热与太阳能、风能和生物质能并称为新能源,或者可再生能源。现在人们就已经能利用地热,不过以距离地表5千米为开采极限。地热资源分为蒸汽型、热水型、地压型、热岩型和岩浆型。人类现有的技术条件只能利用前3种,后2种是潜在的技术。科幻电影里面莱博士所进行的研究,正是想把岩浆所携带的热量提取到地面。

如果人类真能做到这一点,地热资源的范围就扩大了许多倍。这需要打上万米的深井,并往地下灌水,靠地热将水转化成高压蒸汽,再提取到地面驱动汽轮机发电。整个工程的难度不亚于登陆月球,因为人类到目前为止只打出了3口超过万米的深井,还不如成功登月的载人飞船的数量。但是,这正是地热技术的前景所在。

 

4 炮射卫星

1865年,法国科幻小说家凡尔纳的不朽名著《从地球到月球》在《论战报》上发表。这部小说被后人看成航天事业的号角,直接影响到齐奥尔科夫斯基、奥伯特等航天技术的开拓者。尽管凡尔纳声誉卓著,但是这部作品的核心设想——用大炮发射航天器——却迟迟没有实现。大家知道,后来人们使用的发射工具是火箭。

然而,20世纪60年代,加拿大工程师布尔重拾凡尔纳之梦,要用大炮将卫星发射到地球轨道上。美国军方曾请他研制这种大炮,在成绩最好的实验里,布尔制造出30米长的炮管,将炮弹发射到100千米的高空,堪称是一次成功的绕地亚轨道飞行。后来,美国军方出于各种考虑停止实验。布尔一怒之下成立公司,向全世界兜售超级火炮。

两伊战争爆发后,萨达姆找到这位奇才。布尔声称能研制一种巨炮,把600千克的炮弹打到100千米外,或者直接发射卫星,甚至可以发射炮弹打下敌人的卫星!这已经超过了凡尔纳当年最大胆的幻想。萨达姆为此制定了“巴比伦计划”,请布尔主持研发巨炮。布尔从世界各地工厂秘密定制部件,运到伊拉克组装,遂引起各国情报人员的怀疑。

19903月,布尔在自己的办公室里被人暗杀,凶手至今不明。失去他的主持,“巴比伦大炮”只能半途而废。海湾战争后,盟军将这种炮定义为“大规模杀伤性武器”,强迫伊拉克销毁。德国专家在现场研究后认为,布尔的设计很合理,该炮如果制造成功,或许真能把一枚卫星发射到太空。

如今,炮射卫星仍然受到一些航天专家重视,因为它的发射成本远低于火箭。当然,将来最有可能使用的“卫星大炮”并非使用火药的传统大炮,而是电磁轨道炮。你可以在科幻片《变形金刚2》里面看到它的身影。

 

5 克隆人

1996年克隆羊多利诞生之后,人们才开始普遍关注“克隆人”。然而早在20世纪80年代,人们对未来的幻想中出现了3种与我们不同的人——“外星人”、“机器人”和“克隆人”。

如果不是遭遇伦理困境,克隆人可能已经出现了。如果明天早上有人宣布他成功地培育出克隆人,估计惊讶的人应该不太多。如今,牛、猪、兔等哺乳动物都已经能够被克隆,其中最高级的成果是克隆猴,这与同为灵长类的人只有一步之遥。

如果单从技术上讲,阻止克隆人的障碍是胚胎成活率过低。一只多利羊降生,有276只胚胎“殡葬”,克隆牛的成功率则是1301。放在动物身上,这样低的成功率可以接受。如果以人为对象的话,估计再冷血的科学狂人也要掂量掂量。

 

6 读心术

读心术早就出现在科幻作品里。人们用电子设备记录别人心理活动的信号,直接“翻译”到屏幕上,或通过导线传入自己的大脑。而在现实中,人们也正一步步接近读心术。

研究表明,人脑某个部位兴奋,那里的供血量就提高。研究人员给被测试者喝下混有放射性示踪剂的水,几分钟后它就进入脑部。心理学家将被测试者送入磁共振仪,再让他们从事不同内容的心理活动,就能观察到从事这些活动时,脑的哪个部位更兴奋。据报导,英特尔公司正准备利用磁共振仪进行一项宏伟的计划——绘制人脑活动地图,试图最终从人脑的活动过程中判读出信息来。

在“读心术”这条漫漫征途上,研究人员正在努力。未来某一天,你脑子里出现什么想法,“读心机器”知道得清清楚楚。不知道那是人类的福音,还是人类的噩梦?

 

还有哪些科学幻想即将变为现实?这个名单可以列出很长。除了一项项去了解,更重要的是我们得有精神上的准备——什么就要来了?它会怎样影响到我们的生活?

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