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書友吧 1評論第1章 科學(1)
2014:科幻成真
文/趙洋
一、全頻帶阻塞干擾
在戰場電磁干擾形式的選擇上,本手冊主張采用對某一特定頻率或信道所進行的瞄準式干擾,而不主張同時干擾一個較寬頻帶的阻塞式干擾,因為后者對己方的電磁通訊和電子支援措施也會產生影響。
——摘自1993年美國陸軍《電子戰手冊》(劉慈欣:《全頻帶阻塞干擾》,2001)
反恐戰爭開始以來,美軍在阿富汗戰場上擁有絕對的制空權。對于坐著直升機進入戰區的美軍士兵來說,山中恐怖分子攜帶的肩扛式地對空導彈曾是唯一的威脅。但是,當一架CH-47“支奴干”直升機在一次救援行動中遭遇神秘失敗后,研究人員把威脅范圍擴大到了非人為可控的領域。
這次失敗導致了大量人員傷亡。受挫的海豹突擊隊報告稱這一任務的失敗源于通信問題,美軍的地面人員在被敵人圍困后呼叫了救援,但是救援直升機根本沒來。“支奴干”直升機的機組稱,自己沒有收到求援消息。難道塔利班和基地組織掌握了高級無線電干擾技術?
但美國宇航局認為,最大的威脅可能并非來自地面的武裝分子,而是來自天上。在該行動進行時,太陽正發生一場超級風暴,洶涌而至的輻射和粒子流對地球的電磁環境造成了巨大影響,在地球大氣層中形成了等離子體氣泡,從而對無線電通信造成強干擾。科學家進一步研究發現,等離子體氣泡可形成大約100千米寬的干擾區域。這種氣泡當然是肉眼不可見,但卻可以散射無線電波,使正常通信受到干擾。所以,在這次事件中,直升機與軌道通信衛星之間的通信受到等離子體氣泡干擾,致使直升機與地面人員之間的通信被阻斷,形成通信黑域,這個現象對于復雜的戰場環境而言是致命的。
一個偶發的太空天文現象可能對軍事行動構成致命的威脅,并導致任務失敗、人員傷亡。如果太陽活動在未來變得更加狂暴,無線電通信被阻斷的情況增多,會引發怎樣的軍事變化?軍方會主動向敵方施加這種干擾嗎?再讀讀《全頻帶阻塞干擾》一文,相信你會得出自己的結論。
二、猩球崛起
也許這個星球上的居民,也就是剛才看到的那座城市里的文明人,經過幾代的努力和耐心的選擇,終于培養出一批行為多少有點理性的猴子?在地球上,畢竟也有一些黑猩猩能完成驚人的技巧。于是,這些居民就利用它們做一些粗重的工作,諸如我經歷的這場狩獵?
——皮埃爾·布爾:《猿猴世界》,1963
除了人類之間綿延不絕的沖突,2014年夏天《猩球崛起2:黎明之戰》在大銀幕上再次掀起了人類與其他物種沖突的熱潮。
人類自認為是地球上最具智慧的生物。然而,科學家一次又一次地向世人證明,很多動物其實都具有非凡的智慧。
在心理學家科林·卡默勒和松澤哲郎2014年所做的研究中,黑猩猩和人類玩了一回戰略游戲。游戲的結果頗為出人意料:黑猩猩勝出,人類則甘拜下風。在游戲中,黑猩猩組和人類組通過雙人電子游戲進行對決。在這種類似象棋或撲克的競爭類游戲中,游戲者須根據對方之前的選擇推斷其下一步舉措,從而實時改變策略以勝出。理想化的游戲將呈現出特定的模式,運用博弈論的數學方法可以輕松推斷這一模式。當雙方都做出最優選擇時,游戲就會出現所謂的“均衡”狀態。
實驗顯示,黑猩猩的游戲選擇幾近最優,它們的選擇更貼近博弈論中的均態。而人類的選擇與理論推斷則相差甚遠。研究結果顯示,黑猩猩具有非凡的記憶力和策略思維,這使它們的表現超越人類。
非凡的記憶或許是黑猩猩表現出色的主要原因。研究顯示,兩歲大的黑猩猩能夠在0.2秒內記住隨機數字圖形。這種記憶精確度在人類幼童中十分罕見,成人則基本不具備這種能力。人類大腦負責認知的腦皮層擁有200億個神經元,而黑猩猩只有60億個。這意味著人類大腦擁有黑猩猩所沒有的高級功能,例如語言。然而,擁有這樣發達的大腦,就必須犧牲一些東西,比如精細的記憶和戰略思維。
無獨有偶,先前被猩猩康復中心收留的紅毛猩猩“梅戈”,于2014年早些時候重返印度尼西亞野外。這只猩猩在過河之前,小心翼翼地用一根長長的樹枝插入水中以測量深度,待確定可以安全渡過后才慢慢向前。途中,梅戈不小心把樹枝弄掉了,它意識到沒有樹枝測水深,過河很危險,于是不情愿地轉身原路返回。猩猩有這種行為并不奇怪,類人猿被認為是除人類以外最聰明的靈長類動物。它們98%的DNA與人類一樣,因而它們與我們的相似之處也很多。它們的適應力和創新能力都強,很少有它們無法逾越的障礙。
猿猴要逾越的最新障礙是獲得“法人地位”。2014年10月8日,紐約地方法院開始審理黑猩猩法人地位上訴案。2013年末,“非人類權益組織”負責人史蒂文·懷斯為黑猩猩湯米向當地最高法院提交法律文件,要求法院動用“人身保護令”將湯米作為法人對待,讓其享受有限度的自由權。懷斯說:“人應該有點常識,如果他們看過這只黑猩猩30年來的住處,那他們會為它現在住的地方高興得上蹦下跳。”但法院駁回了首次訴訟,懷斯隨即提起了上訴。懷斯認為黑猩猩在認知和遺傳上與人類相近,它們應該擁有人身自由的基本權利。該組織要求的法律援助曾有先例。2008年,西班牙議會授予黑猩猩一定的法律權利。另外,包括印度在內的其他一些國家的零星努力也曾取得一定成效。
三、天堂的噴泉
到了夜間,肉眼可以更加清楚地看到導帶。當夕陽西沉、各種信號燈打開以后,導帶便成為一條細細的、輝耀奪目的光帶,它向著高處射去,消失在星空的掩映之中。它已經成為全世界最偉大的奇跡。在摩根禁止外人進入工區之前,參觀者的無盡人流就從來沒有間斷過。這些被不知是誰開玩笑地稱為“朝圣者”的人們,絡繹不絕地前來朝覲圣山上的這一最新奇跡。
——阿瑟·克拉克:《天堂的噴泉》,1979
以往人們都認為,碳納米管是制造太空電梯的最佳材料。直到2014年9月,一篇發表在《自然·材料》期刊的論文顛覆了這一認識。這篇由美國賓夕法尼亞州立大學化學家撰寫的論文給出了如何制造“鉆石納米線”的方法。
鉆石納米線幾乎沒有厚度,它僅由幾個原子構成,比光學纖維細幾十萬倍。其核心由鉆石的基本單位結構連接而成——碳原子以四面體結構首尾相連,外圍包著一層氫原子。該研究負責人、賓州大學化學教授約翰·拜丁說:“該方法就像……把最小的鉆石串在一起,組成微小的鉆石‘項鏈’。因為線的中心是鉆石,我們推測它可能具有超凡的硬度、強度和廣泛的用途。”事實上,鉆石納米線的強度和硬度都超過了目前最強的納米管和聚合材料。具有極高強度、硬度又極輕的材料有著廣泛的潛在用途,從省油的汽車到科幻式的太空電梯,不一而足。