我们距离“三体世界”还有多远？这些“黑科技”正在走向现实…...******
最近，《三体》动画开播。被翻译成不同语言、畅销世界多地的小说《三体》，除了其庞大的设定、对宇宙的恢宏描写以及跌宕起伏的剧情外，最令人着迷的就是作者刘慈欣对未来航天科技的设想。
这些天马行空的“黑科技”，有哪些是正在实现或部分实现的呢？我们一起去看看：
图源：《三体》微博
从“飞刃”到碳纳米技术
在《三体》中，“飞刃”被用来执行代号“古筝行动”的秘密军事行动，这种极细的丝状纳米材料，将叛军船只“审判日”号切割成了条状。
图源：《三体》动画
按原著设定来看，“飞刃”是一种超高强度的纳米材料。
在现实中，最接近其特征的就是具有超高机械强度和低密度的碳纳米管，但它目前还无法做到像三体中“飞刃”一样，横跨运河两端几十个来回那么长。
2022年4月，美国《国家科学院院刊》（PNAS）刊载，中国科学家首次在高压下合成高度有序晶态金刚石结构纳米线。这种金刚石纳米线在长度方向可以无限生长，粗细仅相当于一根头发丝的十万分之一，具有与碳纳米管相当或更高的拉伸强度和极强的柔韧性，想来在实践中运用指日可待。
金刚石纳米线
图源：科普中国
从头盔感应技术到虚拟现实设备
《三体》中不止一次提到了头盔感应技术。
每次进入三体游戏世界，科学家汪淼都需要穿上虚拟现实装备，装备包括一个全视角显示头盔和一套感应服构成的“V装具”。通过记录视网膜特征，感应服可以使玩家从肉体上感觉到游戏中的击打、刀刺和火烧。
图源：《三体艺术插画集》by 山野
按照原著设定，“V装具”就是虚拟现实设备（Virtual Reality，VR）。它和增强现实技术（Augmented Reality，AR）不同，虚拟现实可在虚拟信息里模拟出现实世界。
现今，大部分虚拟现实技术更强调视觉体验，一般是通过电脑屏幕、特殊显示设备或立体显示设备获得的。
与V装具头盔接近的设备便是VR头显。
VR头显
图源：凤凰网
VR头显可将人的对外界的视觉、听觉封闭，引导用户产生一种身在虚拟环境中的感觉。如果要使用VR头显进行游戏，往往还需要配套的手柄或手套用以操控。就目前的实际情况来说，还很难形成一个高逼真的虚拟现实环境，无法拥有三体游戏里那种身临其境的丝滑体验。
从“思维透明”“思想钢印”到脑机接口
《三体》刻画了两种信息感知机制。
其一是思维透明。三体人的信息感知方式是直接发射自己的思维，三体人一开始思考，他的想法别人就能够知道，无法隐藏；
其二是思想钢印。第三位面壁者比尔·希恩斯发现了人类思维做出判断的机制，成功研制出一种设备，通过对神经元网络施加影响，使大脑不经思维就作出判断，相信某个信息为真。
按照原著设定，思维透明和思想钢印，都是对心智这一神秘领域的重新认识。
图源：《三体》动画
而现实中，让机器直接解码神经活动的技术被称为“脑机接口”。
单向脑机接口的情况下，计算机接受大脑传来的命令，或者发送信号到脑，但不能同时发送和接收信号，类似于三体中的思想钢印。
双向脑机接口允许脑和外部设备间的双向信息交换，就像三体人的透明思维，可以感知别人，也无法隐藏自己。
脑机接口已经在医疗领域有了很多应用，脑控智能轮椅、脑控打字机、脑控机械外骨骼、脑控智能假肢等等都是试图绕开已经坏损的神经或者部位，让机器直接解码神经活动。
如何准确地对思维进行解码和编码，是现在脑机接口面临的最大挑战，也是目前无法实现思维钢印，思维透明的根本原因。
脑机接口
图源：网易号“蓝海长青智库 ”
从无穷能源到可控核聚变试验
《三体》世界中的人类社会虽然没有实现罗辑口中的“无穷的能源”，却也是有极度充盈的能源供给支撑起整个地球的无线供电，而这个能源就来自可控核聚变。
图源：《三体设定集》
现实世界中，早在上世纪 50 年代，人类便开始研究用于民用目的的可控核聚变。近几年，“核能新浪潮”抬头，这一“终极能源”的研究更是得到了世界各国的大力推崇。
2022年12月5日，美国科研人员在劳伦斯 · 利弗莫尔国家实验室（LLNL）进行了历史上首次可控核聚变实验。
核聚变是太阳和恒星的能量来源。在这些星体核心的巨大热量和重力下，氢原子核相互碰撞，聚合成更重的氦原子，并在此过程中释放出大量能量。与其他核反应不同，核聚变不会产生放射性废物。核聚变技术有望为人类提供近乎无限的清洁能源，帮助人类摆脱对化石燃料的依赖。
2021年，中国的“人造太阳”全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）便实现了1056秒的长脉冲高参数等离子体运行。依靠该技术，最终建成可控核聚变发电站。
全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）
图源：新华社
把时间拉长，科技和科幻没有分界线。
科技与未来接轨的脚步在不断加速，科幻的无限想象为“黑科技”画出蓝图。期待在未来科学家们通过试验，将《三体》中“飞刃”“思想钢印”“水滴”等表述具象化，展现科技力量！
(审核：张宁 策划：李政葳 统筹：穆子叶 撰文：雷渺鑫)
参考 | 北京科技报、知乎、科普中国、三体社区、海峡卫视、凤凰网
你和贝克汉姆之间，只差16.1公里的距离******
世界杯期间
相信很多人每天都在家吃着零食
准时收看比赛
我们经常听到有人评论
某某球员跑动不积极
那么，你了解一场球赛中
足球运动员的跑动距离有多少吗？
跑动距离越长
就踢得越好吗？
足球运动员有多能跑？
根据国际足联的技术统计，一名职业足球运动员全场的累计跑动距离平均为10000米，最差的在6000米左右，而好的高达12000米。在90分钟的时间里，跑动超过12000米。
这是一个什么概念？如果全场匀速跑动的话，运动员也是需要全程以7分半的配速来跑动。实际的比赛中，当然不可能会是匀速跑，还穿插着大量的冲刺，高速跑动。
图源网络
贝克汉姆在2001年世界杯预赛对希腊的比赛中曾经创下16.1公里的最高纪录，5分35的平均配速，令人难以置信。
既然如此，如果去跑长跑甚至马拉松，足球运动员是不是也能获得很好的成绩呢？
事实上，确实有很多足球运动员参加过马拉松比赛，例如路易斯恩里克，他在皇马拿过西甲冠军后转投巴塞罗那，帮巴萨夺得两次西甲联赛冠军、两次西班牙国王杯冠军、一次欧洲优胜者杯冠军等多项荣誉，还担任过巴萨队长，2004年退役后，第二年就在纽约马拉松跑出3:14:09，2007年他终于在佛罗伦萨马拉松中刷出个人最好成绩2:58:08。
图源网络
你能跑得过世界杯裁判吗？
在足球比赛中，为了作出最准确的判断，裁判与足球的距离应保持在20米以内。要做到这一点，办法只有一个：满场飞奔。世界杯裁判平均每场要跑6到8英里（9.7到12.9公里），而且与运动员偶尔还能休息不同，裁判几乎是“完全停不下来”，必须球动人动。
图源：新华社入选2022年卡塔尔世界杯裁判员名单的中国裁判马宁在训练
据《新闻晨报》2013年3月11日报道，自2006年7月开始，中国足协根据国际足联和亚足联的有关规定，采用新的裁判员和助理裁判员体测方法：1. 6组40米加速跑：每次测试不超过6.2秒，国际助理裁判不超过6秒，每组冲刺后1分30秒恢复（从终点走回起点）。2. 10圈以上高强度间歇跑：在400米标准跑道上，从弯道起跑，30秒内快跑150米，35秒内慢走50米，再接下来一个150米、50米。完成400米计1圈，至少要达到10圈为及格，12圈以上为优秀。
FIFA裁判的150米间歇，及格线30秒——相当于每公里配速3分20秒，连续完成20组。你跑得过他们吗？
图源：网络表情包
跑动距离远一定意味着“踢得好”吗?
《2020年足球科学与医学》的一篇文章曾基于2018-2019赛季西甲380场比赛的数据，研究控球率和球员的身体表现之间的关系。
图源：网络《2020年足球科学与医学》
研究筛选并分析了412名踢满90分钟比赛的球员的竞技性表现，并获得了8468次观察数据。球员被分为5个不同的位置：中后卫（CD）、后卫（FB）、防守中场（DM）、进攻中场（AM）和前锋（FW）。从以下几方面对表现进行分析：总覆盖距离、低强度跑（0-14.0km/h）、中等强度跑（14.1-21.0km/h）、高强度跑（21.0km/h）、超高强度跑（21.1-24.0km/h）和冲刺跑（>24.0km/h）。
结果表明了一些显著的结论：
1. 在不考虑具体位置的情况下，控球率很高的球队球员的跑动覆盖距离明显小于控球率高、中、低的球队球员。也就是说拥有大量球权可以缩短足球运动员的跑动距离。
2. 这些差异取决于球员的具体位置。高控球率球队的攻击型球员(DM, AM和FB)在任何速度范围内都比其他球队每分钟跑动更少。例如，控球率非常高的球队的后卫每分钟跑5.2米，而控球率非常低、低和高的球队分别为7.8米、7.3米和6.7米。
3. 控球率很低的球队的后卫跑动距离最少。
图源：摄图网
正确跑步，世界杯一起锻炼！
因为疫情防控
很多人不能再去健身房
不如戴上口罩下楼跑跑步
这里为大家准备了几个
跑步小tips
希望大家享受运动
享受每一次跨步
1. 跑前热身不能省
很多朋友忽视跑步前的热身和拉伸运动，直接进入高强度的有氧训练中，心血管系统和呼吸系统会来不及进入状态，肌肉的血氧供应不上，肌肉韧性自然也差，对膝关节缺乏支撑和保护，韧带、肌肉、关节都容易受到损伤。
2. 跑步姿势很重要
① 头：眼睛平视前方，不要低头看地；
② 肩：放松不要摆动肩膀放松放低，不要用肩膀摆动双臂，更不要耸肩；
③ 手臂：手肘弯曲呈90°，以肩膀为轴心放松地如钟摆一样摆动；
④ 腰髋：要稳定，不要在跑步时左右扭动；
⑤ 躯干：收腹、挺胸、背部拉直，仿佛是一条拉得笔直的线，身体微微向前倾；
⑥ 脚：跑步时该后脚掌先着地还是前脚掌先着地，取决于跑步时重心位移的速度。
图源：京医通
3. 跑速与跑量循序渐进
日常跑步锻炼时，每分钟大约180步的速度最理想，差不多7~8分钟每公里。至于跑多少公里，请遵循「循序渐进」的原则，建议跑步距离全程心率不超过最大心率（最大心率=220-实际年龄）的85%，如果想轻松舒适地去跑，把心率控制在最大心率的59%~75%。如果心率明显上升，应当主动降低自己的配速。每次跑步时间至少要30分钟，对于身体素质较好的年轻人，每次跑40~50分钟也就足够了。4. 跑步后也要拉伸
图源：京医通
拉伸能有效放松肌肉，减少肌肉僵硬，增加血液微循环，加快代谢废物的排除，减少运动后的肌肉酸痛。因此，运动后拉伸也是必不可少的环节。
END
资料来源：山东科协、京医通、THU体育科技评论、知乎
整理：董小娴
