《阿凡达》中的科学论题

liukang20245天前朝阳吃瓜625
「本文来历:北京邮电大学出书」
新近上映的好莱坞大片《阿凡达》,用电影言语树立了一个传神鲜活的国际——潘多拉星球,而且演绎了一段触目惊心的惊险故事。
有人说,导演詹姆斯·卡梅隆可谓具有艺术天分的“科学狂人”,他在影片中所展示的各种令人难以置信的技能和场景,是人类未来科技的一面镜子,甚至在咱们身处的21世纪初已有雏形闪现。也有人说,在令人张口结舌的3D戏法的背面,站着一位连科学规则也不能阻挠其拍照一部史诗般电影的顽强导演。
漂浮的山脉
卡梅隆曾诉苦他的科学参谋很烦人。“拍照这部影片我有满足的科学布景,可是这也给我带来了许多费事”。他说到,当他在写剧本的时分想过:什么能让山脉漂浮在空中呢?他自己给出的答案是:那只能是在强壮磁场效果下的常温超导资料,并具有悬浮特性。事实上,科学家已经在十分小的规划上证明了这种或许性。
但卡梅隆的科学参谋说:“这根本不或许。你需求的磁场是如此强壮,以致它会将血液中的血红蛋白撕裂。”对此,卡梅隆的答复是:“好吧,咱们不告知这个。咱们就稍稍违背一点实在的物理国际,尽量将咱们的故事讲得完美就好了。”
所以,影片从一开端就告知观众,人类要到潘多拉星球寻觅一种稀有矿产。这种稀有矿产的发现给地球上的技能带来了彻底革新,而人类未来的经济发展则彻底依赖于它。影片中,那些美妙的山便是由于富含这种稀有矿产——实际上是一种“终极超导体”,才能够像浮标相同飘浮在空中。这样一来,贪婪的地球人为挖掘这种矿产而对纳威人大开杀戒,也就言之成“理”了。
接下来人们不由要问:这究竟是一个怎样的星球呢?
藩多拉墨球
按照《阿凡达》开篇的描绘,一颗与太阳极为类似的恒星半人马座阿尔法星A宣布的白黄色光辉,照亮了巨大的气态行星波吕斐摩斯及其卫星潘多拉。潘多拉星球是一个气候适当温暖的星球,但它的质量比地球小,所以上面的重力也小,生物能够长得十分巨大。
卡梅隆说,在写剧本时他就考虑把潘多拉星球放在半人马座阿尔法星体系中,可是,现在为止天文学家在那里并没有发现任何大的行星。这时,一位天体物理学家告知他,从理论上讲半人马座阿尔法星体系内是有或许存在这样一颗行星的,由于假设这颗行星的轨迹面坐落黄道下方60度角处(从地球的视点看),是不太简单被发现的。“不过,它只要间隔半人马座阿尔法A星约370万千米才有或许有安稳的工作轨迹,所以它的存在仍是有些扯淡”。
实际中的半人马座阿尔法A星间隔地球4.37光年,它是除太阳外离地球最近的恒星之一。半人马座阿尔法星是一个三星体系,有3颗恒星相互绕转,又作为一个全体绕着银河系中心运动。其间,坐落半人马座阿尔法星中心地带的两颗恒星一般被称为“Cen A”和“Cen B”,它们的轨迹力学标明有行星或许躲藏于周围。第3颗恒星唧名为半人马座比邻星的红矮星,以适当大的间隔绕别的两颗恒星旋转。
2008年1月,由美国耶鲁大学天文学家芭芭拉·费舍尔领导的一个研讨小组,开端使用设在智利托洛洛山美洲天文台的1.5米孔径望远镜,展开了对半人马座阿尔法星长达5年的研讨。费舍尔表明,她的小组想要经过这颗恒星有规则的光线改动来揣度盘绕它周围工作的天体。此类恒星系中存在质量接近于地球的行星的“或许性十分大”。眼下,科学家依然不确定半人马座阿尔法星系是否存在适合生命萌生的类地国际,但费舍尔说:“2012年前,咱们将会解开这个疑团。”
《阿凡达》所描绘的潘多拉星球,是一个生气勃勃的国际,大型猛兽在丛林中徜徉,如翼龙一般的动物在空中飞翔,还有各式各样别致的植物,以及名为纳佳人的蓝皮肤类人族在那里繁衍生患。
有一种剖析以为,虽然潘多拉星球有理论上有或许存在,但生命要在上面生计可不简单,由于其“主子”行星或许会对它上面的生命构成很大的要挟,它在穿过行星磁极的时分,必定会被许多离子轰击。此外,行星巨大的引力,还或许会引起很大的潮汐和火山爆发。更要命的是,气态巨行星会开释巨量辐射物——以木星的卫星木卫一为例,这颗星球上每天的辐射量是致死剂量的4000倍。面临这一严峻问题,在《阿凡达》中的“规划”是,潘多拉星球上的超导性物质发生的激烈磁场,对辐射物发生了躲避效果。
问题在于,生物体在激烈磁场中莫非就不会出问题吗?对此影片并没有给出清晰的解说。还有这样一种质疑:潘多拉星的重力比地球小,它的空气应当比地球淡薄,那么,这样的空气怎能为硕大的生物供给呼吸需求,又如何能让巨大的飞龙腾空呢?好像只要一种或许,组成潘多拉星大气的主要成分比地球空气重。制片方说,这颗星的大气由甲烷、氨气和氯气等组成。这3种气体中只要氯气比空气重,氯气自身有毒,它和水蒸气结合,会在空气中构成很多的盐酸。这么看来,潘多拉星球还真够可怕的。
奥秘的心夏感应
《阿凡达》中最为奇特的一项“技能”,便是凭借先进的界面设备,人类能够选用“心灵感应”之术“驱动”化身,这化身实则是半人类半纳佳人混种,它能像纳佳人相同举动,并体会潘多拉的环境。也便是说,人类能够将认识或感觉准确无误且完整地传递到另一个身体上。但科学家以为,就现在的技能水平,这一幕在实际生活中尚不能实现。
不过,前不久,练习山公使用脑波活动操控它们自己的“化身”已取得开始成功:在坐落美国北卡罗来纳州的实验室,研讨人员练习一只猕猴在跑步机上直立行走。接着,他们从插在猕猴脑部的电极获取神经信号,经过互联网将这些信号连同视频一同发给日本的实验室。在这个实验室,一个机器人能够随猕猴做出相同的动作。另据报道,一项研讨也使得灵长类动物能够去遥控移动机械臂,而在人类身上,则是使用植入的电极协助生成人工发音,使用大脑思想移动电脑鼠标。其他的一些研讨,触及经过遭受重伤的脊髓佩带的机器界面,改动神经细胞道路,以便让尚有功用的人体肌肉从头与大脑树立联络。
“好的科幻故事要树立在实际国际的科技立异基础上”。从《阿凡达》中的梦想对比实际来看,的确如此。
告发/反应

相关文章

风还没走!刚刚再发劲风赤色预警,局地风力13级!这风何时停?

依据气候站观测数据计算,4月11日16时至12日16时,我省呈现了8级及以上的劲风极劲风达10级及以上有482个站。其间,13级的有2个站,最大呈现在承德御道口草场雪上练习基地天梯梁气候观测站,为37...

美国国防部称离不开华为设备,寻求豁免权

美国国防部正堕入两难地步:一方面,2019 年的一项法令制止美国政府机构与运用华为设备的公司签订合同;另一方面,华为是全球最大的电信设备商,且在许多国家根深柢固,寻觅代替计划简直不或许。五角大楼一直在...

泰国泼水节成功当选国际非遗名录,泰媒:泰将举办隆重活动留念

【环球时报归纳报导】当地时间6日下午,联合国教科文组织(UNESCO) 维护非物质文化遗产政府间委员会在博茨瓦纳举办的会议上正式宣告,泰国泼水节被列入非物质文化遗产名录。当地时间2016年4月11日,...

经济在复苏却没人干活,马来西亚盯上了难民和监犯

记者 | 刘子象修改 | 1劳工缺少连累马来西亚的经济复苏。从棕榈种植园到半导体制造业,该国企业被逼抛弃数十亿美元的订单。职业和政府数据显现,制造业、种植业和建筑业工人缺口至少120万。详细来看,制造...

编 辑丨张伟贤

在昆山的立讯精细iPhone总装工厂中,新一代iPhone 16系列正在精细的出产线上活动,几天后,这些新机将被送到全球各地的顾客手中。

9月18日,21世纪经济报导记者造访了iPhone 16 Pro Max出产线,看到了中框拼装线、新相机操控按钮的安装流程以及包装线和智能库房的晋级。其间,本年工艺环节上最大的改动,便是新增的相机操控按键。

iPhone总装产线

Apple亚洲收购运营办理副总裁崔玉善在承受21世纪经济报导等媒体采访时谈道:“尽管从外部看起来是一个简略的按键,实际上在内部严密的空间里,一共有9个零件,进行高精细度的拼装。在产线上看到,咱们是立异不光是指在产品的外部,实际上在内部也有许多立异。”

这是苹果和供应链团队一同研制的效果,而我国的企业无疑扮演了重要人物。“我国供货商在全球的先进制作业上面肯定是领头羊,”崔玉善表明,“立讯是典型代表,和苹果一同生长,从十几年前只做十分简略的连接器,到今日出产咱们一切最先进的产品。”

事实上,上星期苹果发布的一切新品,立讯精细都有参加制作,包含iPhone 16的全系列机型、Apple Watch Series 10、黑色钛金属外观的Apple Watch Ultra 2,以及AirPods 4等。

9月20日,iPhone 16系列开端正式出售,苹果和一众产业链在为本年的旺季进行备战。

“高光”背面的供应链

本年的新机发布会上,苹果也开端猛卷印象,着重硬件和软件上的晋级。最大的改动便是新增了相机操控按键,可谓整场的“高光时刻”,苹果简直把单反搬到了手机中。

柔和的iPhone16新按键,竟有9个零件!记者实探生产线的图片

这一按键全系搭载,不只具有相机快速发动功用,还支撑曝光、景深调理以及镜头切换和数码变焦操作等功用。按键的外表是蓝宝石玻璃,既能够感触按压,也可感触接触。比方,按一下能够快速发动相机,轻按一下能够翻开变焦等选项,左右滑动就能够调理参数。

而苹果规划的新按键,有点类似于相机上的“快门”按钮,在按压单反相机快门时,就会主动调焦。因而,在iPhone 16上运用相机操控按键,有一种在手机上操作单反的既视感。

现在智能手机正在仿照中替代相机,并进一步下降普通人拍照专业著作的门槛。并且,除了iPhone原装相机,苹果也在和印象类的第三方APP协作,经过相机操控的API,开发者能够集成该功用。

全体而言,在印象的赛道上,苹果本年挑选新设一颗按键来建立新的交互。交互背面,是和供应链的共创,在手机有限的规划空间里,怎么参加实体键,需求精细出产的协作。

谈及新按键的立异和应战,Apple全球iPhone产品市场营销副总裁Kaiann Drance告知21世纪经济报导记者:“首要,在这么小的一个按钮功用傍边要做许多平衡的考虑,既要方便运用,也要有十分好用的用户界面,然后在硬件软件集成的过程中,还要保证互动体会的老练,比方和灵动岛操作按钮要有一脉相承的体会。此外,按钮傍边有许多传感器,许多杂乱的功用都要进行无缝的整合。”

详细而言,这一功用技能,包含完成点按体会的触感式开关,支撑轻按手势的高精度压力传感器,以及供给接触交互的电容传感器。紧凑的空间里,包容了九个不同的机械和电气组件,拼装在一同作业。

出现在出产线上,相机操控主要是拼装进手机中框,iPhone 中框拼装过程中,会运用到了贴、压、焊、扣等十余种技能工艺。立讯精细的作业人员也向记者介绍了中心的相机操控拼装环节。

iPhone总装线

比方,按键空隙垫片选配,该工艺经过高精度的三维激光体系,选出合适的垫片,以保证极致手感的一致性;相机操控的焊接工艺则首要采用了激光无缝焊接的办法,经过多个方向的推块和压块保证无缝焊接。全体来看,立讯精细的标准化和模块化的主动化产线,让工厂完成了精细制作工艺。

苹果和供应链的协作也益发严密,崔玉善表明:“立讯有几千名的主动化工程师团队,他们不只在体系拼装,包含零件、模组都有很好的笔直整合。现在苹果在我国也有几千名工程师的团队,他们会到现场和供货商团队一同严密协作,并且是从最前期的产品开发阶段就进入到工厂、实验室一同研制。”

清晰的iPhone16新按键,竟有9个零件!记者实探生产线的图片

手机立异比赛晋级

从一枚相机操控按键,能够看到全球手机厂商之间立异竞赛的剧烈程度。厂商的比赛,也早已不只仅是单点技能的比拼,而是体系性的比拼。怎么在根本盘上强化优势、怎么带动供应链体系立异、怎么鄙人一个年代精准卡位,各个生态维度的竞赛都在晋级。

首要,苹果的一大特征在于软硬件一体化,这是苹果产品一直以来的立异根底,其实此次相机操控按键的规划也再次表现了苹果软硬件结合的理念。

一位资深IT从业者向21世纪经济报导记者剖析道:“苹果最大的优势是软硬件整合,而它的立异往往产生在这里,不论是早年的去键盘、此前的灵动岛、仍是当时的相机操控按钮,看上去形状都不相同,可是归根到底是软硬件结合一以贯之。正常来说,键盘是硬件,可是苹果把键盘变成软件;相机操控按键尽管是一枚物理按钮,可是需求硬件和软件协作默契,这些功用都是需求深度调用软件才能,包含和APP的深度定制。”

在他看来,一切的硬件更新,都要和软件立异才能相匹配,让硬件尽可能简练,软件尽可能强壮,苹果并不着重硬件仍是软件,一体化的思路一直遵循。对苹果而言,在此根底上的立异的归纳本钱也是最低的。而安卓体系和厂商别离,在一些功用上没有苹果整合的好,他们也在尽力打破壁垒,在跨体系的交互上进行立异。

与此同时,产业链的共创才能也成为中心才能,相机操控按键上苹果就和立讯精细等协作。本年以来苹果在持续出资我国供应链,多位高管也连续来到我国,造访供应链企业。7月,苹果COO杰夫·威廉姆斯造访了富士康、领益智造坐落广东的工厂;3月,苹果CEO蒂姆·库克曾到访上海,彼时,比亚迪电子、蓝思科技、长盈精细这三家苹果供货商在上海的苹果我国总部,展现了智能制作技能。

此外,面向未来的布局,AI成为新赛点。从苹果的动作来看,正在体系性地为生成式AI进行预备。除了A18和A18 Pro芯片组、8GB RAM、Siri改善之外,Canalys的陈述指出,新增的相机拍照按键是iPhone 16系列的一个明显功用。它为更深化的Apple Intelligence开展铺平道路,并为用户与iPhone的交互供给了新的快捷办法和办法。

Kaiann Drance向记者表明:“关于相机操控来说,未来它也能够解锁更多的视觉的功用,比方你走过一个餐厅,能够用它来了解餐厅的相关信息,或许你看到狗,能够用它辨认出种类。”

Apple Intelligence的全面铺开还需求时刻,不过苹果在硬件、软件以及AI体系整合上的优势仍然不行忽视。TrendForce集邦咨询估计,苹果新机在2024年下半年的产出总量将到达8670万台,年增近8%。跟着9月全球手机新品连续上市,场大将持续如火如荼。

SFC

本期修改 黎雨桐

21君荐读

iPhone 16上手体会,三大晋级值不值得下手?iPhone 16开抢!苹果官网一度溃散,Pro系列货源缺乏