《流浪地球2》里的硬科技

文|徐海濤 陳諾 劉方強 屈彥 戴威 何曦悅

中國原創(chuàng)科幻電影《流浪地球2》熱映，片中層出不窮的“硬科技”元素讓觀眾大呼過癮。從科幻回歸科學(xué)，想象中的它們能實現(xiàn)嗎？

噴出沖天藍光的行星發(fā)動機、洞悉一切的量子計算機、高聳入云的太空電梯……今年春節(jié)期間，中國原創(chuàng)科幻電影《流浪地球2》熱映，片中層出不窮的“硬科技”元素讓觀眾大呼過癮。從科幻回歸科學(xué)，想象中的它們能實現(xiàn)嗎？

行星發(fā)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(fā)動機，推動地球開啟“流浪之旅”，這些發(fā)動機依靠重核聚變產(chǎn)生的巨大能量。長期研究核聚變能源的中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院等離子體物理研究所副研究員王騰介紹，核聚變反應(yīng)是將兩個原子核重新結(jié)合，生成一個較重的原子核的過程，其間能夠產(chǎn)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(xiàn)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(chǎn)生聚變。“我們當(dāng)前廣泛研究的可控核聚變均采用輕核聚變?！蓖躜v說，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(xiàn)。

王騰告訴媒體，可控核聚變是目前世界最前沿的重大科學(xué)問題之一，經(jīng)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(jié)”?！白尵圩兡芡苿有乔蚵眯锌赡転闀r尚早，但點亮一盞燈大有希望?！蓖躜v說。

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(jīng)是一臺優(yōu)秀的通用量子計算機了?！敝袊嬎銠C學(xué)會量子計算專業(yè)組秘書長郭國平教授認為，未來量子計算有望在我們的生產(chǎn)生活中發(fā)揮重要作用。

據(jù)介紹，學(xué)術(shù)界把量子計算發(fā)展分為“實現(xiàn)量子計算優(yōu)越性”“實現(xiàn)專用的量子模擬機”“構(gòu)建可編程通用量子計算機”三個階段。

一位國內(nèi)量子計算領(lǐng)域知名學(xué)者表示，目前國內(nèi)外量子計算機研發(fā)已實現(xiàn)第一階段目標(biāo)，達到第二階段目標(biāo)是當(dāng)前學(xué)術(shù)界主要的研究任務(wù)，距離科幻電影中所展示的應(yīng)用至少還需要10 年到15 年左右的時間。

（來源：攝圖網(wǎng)）

太空電梯的關(guān)鍵是什么

電影中，高聳入云、連接天地的太空電梯運行場令人景震撼?！白詈诵牡膯栴}是要找到合適的材料用作電梯的纜繩。”長期研究新型材料的中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)副研究員管慶方認為，“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(fā)展全新的材料?！惫軕c方說。

機器狗啥時能真正進入生活

電影中，智能機器狗“笨笨”憨態(tài)可掬，令人印象深刻。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授陳小平認為，其實人工智能等技術(shù)已經(jīng)飛入尋常百姓家，活躍在生產(chǎn)生活的諸多領(lǐng)域。

目前，人工智能還未能真正完全以人的姿態(tài)參與你我的生活。但是，學(xué)習(xí)能力、感知能力乃至決策能力在一些機器人身上已有體現(xiàn)。陳小平認為，未來的人工智能將如何發(fā)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(chǎn)生怎樣的影響？還需要進一步探討。（來源：新華社）