《流浪地球2》里的“硬科技”,科学家们如此讲……

时间:2023-01-28 15:24:08 推荐 714

新华社记者徐海涛陈诺刘方强屈彦戴威何曦悦

新华社合肥1月27日电喷出冲天蓝光的行星发动机、洞悉一切的量子计算机、高耸入云的太空电梯……今年春节期间,中国原创科幻电影《流浪地球2》热映,片中层出不穷的“硬科技”元素让观众大呼过瘾。从科幻回归科学,想象中的它们能实现吗?记者采访了相关领域的科学家。

行星发动机造得出来吗?

影片中,人类打算给地球安装上万座巨大的行星发动机,推动地球开启“流浪之旅”,这些发动机依靠重核聚变产生的巨大能量。长期研究核聚变能源的中科院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所副研究员王腾介绍,核聚变反应是将两个原子核重新结合,生成一个较重的原子核的过程,其间可以产生巨大的能量,“利用这一能量推动地球,原理上是讲得通的。”

但是实现重核聚变绝非易事,重核聚变是采用硅等元素作为聚变原料,如此的聚变首先要克服原子核之间的静电斥力,越重的原子核所带电荷越多,越难以产生聚变。“我们当前广泛研究的可控核聚变均采用轻核聚变。”王腾讲,其聚变原料氘和氚是自然中最轻元素——氢的两个同位素,相较重核聚变而言更容易实现。

中科院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)。新华社记者陈诺摄

王腾告诉记者,可控核聚变是目前世界最前沿的重大科学咨询题之一,通过全人类70余年的共同努力,核聚变研究已从实验装置进入实验堆和工程堆“章节”。“让聚变能推动星球旅行可能为时尚早,但点亮一盏灯大有希望。”王腾讲。

量子计算机确实无所不能?

电影中,拥有超强算力和自我意识的量子计算机550系列让人惊叹。“很显然,它差不多是一台优秀的通用量子计算机了。”中国计算机学会量子计算专业组秘书长郭国平教授认为,将来量子计算有望在我们的生产日子中发挥重要作用。

据介绍,学术界把量子计算进展分为“实现量子计算优越性”“实现专用的量子模拟机”“构建可编程通用量子计算机”三个时期。

一位国内量子计算领域知名学者表示,目前国内外量子计算机研发已实现第一时期目标,达到第二时期目标是当前学术界要紧的研究任务,距离科幻电影中所展示的应用至少还需要10年到15年左右的时刻。

量子计算原型机“九章”的光量子干涉实物图。新华社记者刘军喜摄

太空电梯的关键是什么?

电影中,高耸入云、连接乾坤的太空电梯运行场景震撼。“最核心的咨询题是要找到合适的材料用作电梯的缆绳。”长期研究新型材料的中国科学技术大学副研究员管庆方认为,“太空电梯”代表着人类对材料极限性能的追求。

一根合格的太空电梯缆绳需要具备如下能力:首先强度足够大,其次需要思考材料在极端条件下的服役性能。

“人类将不断突破材料的极限性能,进展全新的材料。”管庆方讲。

中国科学技术大学俞书宏院士团队研制的新材料“碳弹簧”(新华社安徽分社制图)

机器狗啥时能真正进入日子?

电影中,智能机器狗“笨笨”憨态可掬,令人印象深刻。中国科学技术大学教授陈小平认为,事实上人工智能等技术差不多飞入寻常百姓家,活跃在生产日子的诸多领域。

世界创造业大会上展示的一款面向家庭场景的仿生机器狗。新华社记者张端摄

目前,人工智能还未能真正彻底以人的姿态参与你我的日子。然而,学习能力、感知能力乃至决策能力在一些机器人身上已有体现。陈小平认为,将来的人工智能将怎么进展,有没有可能、有没有必要采用和人的智能一样的工作原理?这对人类将产生怎么样的妨碍?还需要进一步探讨。

来源:中国科技网