建造“太空電梯”總共分幾步?

2023-01-25 11:10:00

在春節(jié)檔電影《流浪地球2》中,太空電梯、數(shù)字生命等多項(xiàng)科學(xué)設(shè)定不僅刷新影迷的視覺(jué)感官,也同步打開(kāi)了不少人對(duì)于未來(lái)科學(xué)的想象空間。


(資料圖片僅供參考)

那么,“太空電梯”有可能實(shí)現(xiàn)嗎?又該如何理解電影中設(shè)定的“數(shù)字生命”?對(duì)此,南方日?qǐng)?bào)記者采訪了《流浪地球2》科學(xué)工作執(zhí)行制片人王姝和影片科學(xué)顧問(wèn)、中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所研究員韓桂來(lái),就影迷關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題,分享他們的所思所想。

●南方日?qǐng)?bào)記者劉長(zhǎng)欣段江含

“太空電梯”有大量現(xiàn)實(shí)元素

在片中,開(kāi)場(chǎng)不久,劉培強(qiáng)(吳京飾)和韓朵朵(王智飾)一行乘坐“太空電梯”前往空間站,速度之快,讓大塊頭的宇航員都承受不住,堪比“宇宙級(jí)高速公路”。按照電影的設(shè)定,乘坐“太空電梯”會(huì)承受9G的重力,乘坐人員必須穿上抗荷服,乘坐時(shí)可能會(huì)發(fā)生嘔吐、昏睡的情況。

電影官方在揭秘創(chuàng)作思路時(shí)表示,“太空電梯”在概念設(shè)計(jì)上采用了大量現(xiàn)實(shí)存在的元素,這能夠在細(xì)節(jié)上帶給觀眾更多的真實(shí)感,給人以一種“它在現(xiàn)實(shí)中真的能造出來(lái)”的感覺(jué)。

韓桂來(lái)認(rèn)為,電影中,像“太空電梯”運(yùn)行時(shí)的超重和失重、隊(duì)員的抗壓服等,有不少元素具有現(xiàn)實(shí)世界的影子。但影片當(dāng)中的很多設(shè)想、場(chǎng)景其實(shí)是來(lái)源于創(chuàng)作團(tuán)隊(duì)的想象,科學(xué)顧問(wèn)給予了很多理論相對(duì)宏觀或者情節(jié)相對(duì)合理的啟發(fā)、引導(dǎo)和修正,尤其是很多讓觀眾感覺(jué)到逼真、緊張的鏡頭。

片中的“太空電梯”采用分段式動(dòng)力推進(jìn),從發(fā)動(dòng)機(jī)噴射到磁力抓取和空間站對(duì)接?!斑@些都是已經(jīng)實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用的技術(shù),在這里組合應(yīng)用,也充分體現(xiàn)了創(chuàng)作團(tuán)隊(duì)的想象力?!表n桂來(lái)說(shuō)。

“其實(shí)也可能有很多嘗試,只是目前大家還不知道,將來(lái)可能在‘太空電梯’或者類(lèi)似的場(chǎng)景中應(yīng)用。”韓桂來(lái)說(shuō),“畢竟我們現(xiàn)在對(duì)于世界的很多認(rèn)知,可能在未來(lái)看起來(lái)是膚淺的、不足的,所以想象力是推動(dòng)人類(lèi)前進(jìn)和發(fā)展的重要一環(huán)。”

未來(lái)“太空電梯”能否實(shí)現(xiàn)?

乘電梯進(jìn)太空這個(gè)想法并不新奇。除了在科幻小說(shuō)中出現(xiàn),俄羅斯、美國(guó)等國(guó)家都曾有過(guò)建造“太空電梯”的想法。

韓桂來(lái)表示,“太空電梯”是一種近于幻想的設(shè)定,而且是非常大膽的幻想。

在《流浪地球2》中,“太空電梯”長(zhǎng)達(dá)9萬(wàn)公里,是“人類(lèi)歷史上最高的建筑物”。為了讓其更加具備合理性,劇組與科學(xué)顧問(wèn)也進(jìn)行了細(xì)致溝通,最終采用電磁、彈射、電磁三層結(jié)構(gòu)完成電梯的上升過(guò)程。

韓桂來(lái)表示,從宏觀方面看,“太空電梯”就是一個(gè)受力問(wèn)題,需要三個(gè)方面參與——地球、頂端配重和纜繩??梢园阉醋魇堑厍虻囊粭l長(zhǎng)辮子,地球自轉(zhuǎn)、纜繩和頂端配重同步運(yùn)行,纜繩相當(dāng)于拴住了地球和配重,并和萬(wàn)有引力共同為配重提供向心力,使得彼此不脫離。

那人類(lèi)是否有可能成功建造“太空電梯”?

“從細(xì)節(jié)方面看,配重怎么發(fā)射到太空中去,纜繩怎么能具有那么高的強(qiáng)度,目前沒(méi)有任何技術(shù)可以支撐這些場(chǎng)景的實(shí)現(xiàn),所以說(shuō)是大膽的幻想。”韓桂來(lái)說(shuō)。

在實(shí)現(xiàn)“太空電梯”的可能性上,我國(guó)的一些科學(xué)成果或許能有所助益。清華大學(xué)在世界上首次報(bào)道了接近單根碳納米管理論強(qiáng)度的超長(zhǎng)碳納米管管束,其拉伸強(qiáng)度超越了目前發(fā)現(xiàn)的所有其他纖維材料。這種新材質(zhì)只需1立方厘米納米碳管制造的超強(qiáng)纖維,就能承受160頭大象的重量(或者超過(guò)800噸的重量),而這小小的一塊纖維,僅僅只有1.6克重。

國(guó)內(nèi)有科學(xué)家認(rèn)為,目前看來(lái),碳納米管纖維是制造“太空電梯”纜繩最有希望的候選材料,但需要進(jìn)行更多計(jì)算和模擬來(lái)評(píng)估其性能。

“數(shù)字生命”能否影響現(xiàn)實(shí)世界?

在《流浪地球2》中,“流浪地球派”最大的敵人,是所謂的“數(shù)字生命派”。他們認(rèn)為,只要把人類(lèi)的意識(shí)與記憶上傳到虛擬數(shù)字世界,人們便都能以精神形態(tài)永生,那也就不存在所謂的太陽(yáng)危機(jī)了。

其實(shí),早在《攻殼機(jī)動(dòng)隊(duì)》《超體》《黑鏡第三季》等作品中,就使用過(guò)“數(shù)字永生”的概念。人們可以通過(guò)腦機(jī)接口與數(shù)字再生進(jìn)行溝通,但那些“數(shù)字永生”的人們無(wú)法感知也無(wú)法影響現(xiàn)實(shí)世界。

《流浪地球2》中科學(xué)家圖恒宇(劉德華飾)的女兒丫丫也是如此,只不過(guò)在量子計(jì)算機(jī)幾百次的迭代之下,她漸漸可以做出不同的反應(yīng)了。在片中最危急的時(shí)刻,數(shù)字生命甚至拯救了世界。

王姝表示,數(shù)字世界里的丫丫腦容量驚人,因?yàn)樵谏蟼髦?,她與互聯(lián)網(wǎng)融為一體了,此處可以理解為“全球互聯(lián)網(wǎng)”,通過(guò)3個(gè)根節(jié)點(diǎn)的啟動(dòng)并成功打通之后,全球互聯(lián)網(wǎng)都為她所用,成為她的處理器。

片中MOSS(人工智能機(jī)器人)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置,類(lèi)似于《黑客帝國(guó)》里的設(shè)定,里面生活著大量的數(shù)字生命。有觀眾疑惑,假如真的遭遇太陽(yáng)危機(jī),一切化為廢墟,載體消失了,所謂的“數(shù)字生命”不也就灰飛煙滅?

王姝表示,很多劇情都展示了一個(gè)可能,MOSS是可以控制電力系統(tǒng)的,“哪怕沒(méi)有了地球,也許以數(shù)字生命的智慧,足夠造出其他載體來(lái)承接自己的存在。畢竟物質(zhì)就在那里,本質(zhì)上是能量轉(zhuǎn)換的方式不同罷了?!?/p>

王姝進(jìn)而表示,對(duì)于數(shù)字生命來(lái)說(shuō),生存必需品不包括氧氣,所以地球不是唯一選擇,但他們需要電力,而這在宇宙中很容易獲得,如太陽(yáng)能、月球上的氦-3。

導(dǎo)演郭帆說(shuō),人類(lèi)掌握的技術(shù)其實(shí)是把雙刃劍,如何面對(duì)技術(shù)帶來(lái)的利弊,是在《流浪地球2》中著重表達(dá)的內(nèi)容。

在電影彩蛋里,鏡頭拉開(kāi),無(wú)數(shù)個(gè)數(shù)字化的圖恒宇,生活在MOSS構(gòu)建的無(wú)窮多個(gè)世界里,以不同身份演進(jìn)著。MOSS對(duì)數(shù)字化的圖恒宇說(shuō)了一句意味深長(zhǎng)的話:“你才是變量?!?/p>

策劃:張志超

(文章來(lái)源:南方日?qǐng)?bào))

標(biāo)簽: 太空電梯 流浪地球2

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