- 物理學的未來
- (美)加來道雄
- 8字
- 2020-09-07 18:03:07
近期(今天—2030)
因特網眼鏡和隱形鏡片
今天我們可以通過計算機和手機與因特網通信。但是在將來,因特網將無處不在——在墻壁的屏幕上、在家具里、在廣告牌上,甚至在我們的眼鏡上和隱形鏡片里。我們眨一下眼就上線了。
有幾種方法可以把因特網放在鏡片上。圖像可以通過我們眼鏡的透鏡直接從我們的眼鏡反射進入我們的視網膜。也可以像小的珠寶商的透鏡那樣貼在眼睛的眉框上。在凝視眼鏡時就看到了因特網,就好像看電影屏幕一樣??梢酝ㄟ^無線連接用握在手里的控制計算機的設備管理它。也可以簡單地在空中移動手指控制圖像,因為當我們揮舞手指時,計算機能夠識別手指的位置。
例如,從1991年開始,華盛頓大學的科學家研究如何完善虛擬的視網膜顯示(VRD),在這個虛擬的視網膜上紅色、綠色和藍色激光直接照在視網膜上。視野120度,分辨率1600×1200像素,虛擬視網膜顯示可以產生燦爛的、活生生的圖像,堪與在劇場看到的移動圖像相比。圖像可以利用頭盔、護目鏡或眼鏡產生。
回到20世紀90年代,我有一個機會試戴這些因特網眼鏡。它是麻省理工學院(MIT)媒體實驗室(Media Lab)的科學家早期的產品。看上去像一對普通的眼鏡,只是在鏡片的右手角貼了一個長約1/2英寸(1.27厘米)圓柱形的透鏡。我可以沒有任何困難地透過眼鏡看東西。但是如果我拍一下眼鏡,這時一個小透鏡落到我的眼前。凝視這個透鏡,我可以清楚地辨認出整個計算機屏幕,看上去僅比標準的個人電腦的屏幕小一點。我十分驚奇怎么這么清楚,幾乎就像屏幕盯著我的臉一樣。然后,我握著一個手機大小的設備,有一個按鈕在上面。按這個按鈕就可以控制屏幕上的光標,甚至可以輸入指令。
在2010年,我主持科學頻道專題欄目,我旅行去佐治亞州的本寧堡(Fort Benning),核實美軍最近的“作戰用的因特網”,叫做“陸地勇士”。我戴上特殊的盔甲,在它的側面貼有小的屏幕。我用手指輕輕碰一下我眼睛上的屏幕,突然我看到了令人吃驚的圖像:整個戰場都標上了友軍和敵軍的位置。引人注目的是,“戰爭的煙霧”散開了,全球定位系統(GPS)傳感器清楚地確定了所有軍隊、坦克和建筑物的位置。按一下按鈕,圖像就很快改變了,我可以用因特網來處置戰場,還有有關天氣、友軍和敵軍部署、戰略和戰術的信息為我所用。
更加高級的是,將芯片和液晶顯示(LCD)插入塑料,就可能直接通過隱形眼鏡看到因特網。巴巴克·A.帕維茲(Babak A.Parviz)和他在西雅圖華盛頓大學的團隊已為因特網隱形眼鏡奠定了基礎,設計了原型,也許最終將改變我們連接因特網的方式。
他預見,這個技術的一個直接應用也許會幫助糖尿病患者調節葡萄糖的水平。透鏡將顯示他們體內狀況的直接結果。但這只是開始。最終,帕維茲預想有一天我們將能夠從因特網下載任何電影、歌曲、環球網站點或信息到我們的隱形眼鏡中。在我們的透鏡中將有一個完整的娛樂系統,在我們躺下休息時欣賞喜歡的電影。通過我們的透鏡也可用它直接與辦公室的計算機相連。我們可以在舒適的沙灘與辦公室進行遠程電信會議,只要眨眨眼睛。
插入某種模式識別軟件到因特網眼鏡上,也可以識別物體,甚至某人的臉。有些軟件程序已經能識別預先編制程序的臉,精度在百分之九十。與你講話的人,不僅他的名字還有他的傳記都可以在講話當中閃現在你眼前。在會議上,當你遇見一個認識的人又想不起他的名字時,就可以避免尷尬。在雞尾酒宴會上,當宴會上有很多陌生人,有些人很重要,但你不知道他們是誰的時候,這種功能也能起重要作用。在將來,你能夠識別陌生人,甚至在你和他們講話時知道他們的背景?!策@有些像在《終結者》(The Terminator)里的機器人所看到的世界?!?/p>
教育系統也可能因此改變。在將來,參加期末考試的學生將能夠通過他們的隱形眼鏡默默地掃描因特網搜索問題的答案,對于經常依靠死記硬背的老師這會造成一個明顯的問題。這意味著教育應強調思維和推理能力,而不應強調死記硬背。
也可以在你的眼鏡鏡框上裝一個小的視頻相機,可以對周圍拍照,然后直接把圖像播放到因特網上。周圍世界的人可以分享你的經歷,好像他們也經歷了一樣。無論你看到什么,成千上萬的人也能看到。父母將知道兒女在做什么。情人在分開時可以分享感受。參加音樂會的人可以把他們的激動傳給全世界的歌迷。檢查員將能訪問遠離的工廠,然后播送活生生的圖像到老板的隱形眼鏡上。(或妻子去商店購物,而丈夫提出建議要買什么。)
帕維茲(Parviz)已經能夠將計算機芯片縮小到可以放到隱形透鏡的聚合物薄膜上。他成功地將一個發光二極管(LED)放進隱形透鏡,現在正在研制的隱形透鏡含有8×8排列的發光二極管。他的隱形透鏡可以靠無線連接來控制。他聲稱:“這些構件將最終包含幾百個發光二極管,這些發光二極管將在眼前形成圖像,如單詞、圖表和照片。很多硬件是半透明的,因此戴上它可以到處行走,不會碰到障礙或失去目標和方向?!彼哪繕耸侨舾赡旰笾圃煲粋€含有3600像素的隱形透鏡,每個厚度不超過10微米(0.01毫米)。
因特網隱形透鏡的一個優點是使用的能源很小,僅有百萬分之幾瓦,在能量要求上很有效,不會耗盡電池。另一個優點是眼睛和眼神經在某種意義上是人腦的直接延伸,因此我們能夠直接進入大腦,而無須植入電極。眼睛和眼神經傳送信息的速度超過高速因特網連接。因此,因特網隱形透鏡也許是最有效的、最迅速的連接大腦的方式。
通過隱形透鏡將一個圖片照射到眼睛中僅比因特網眼鏡復雜一些。一個發光二極管可以產生光的一個點,或一個像素,但是必須加一個顯微透鏡才能直接聚焦到視網膜上。最后出現的圖像飄浮在離你大約2英尺(61厘米)的地方。帕維茲認為一個更高級的設計是使用微型激光發射一個超清晰的圖像直接到視網膜上。采用芯片工業雕刻微小的晶體管的同樣的技術,可以蝕刻同樣尺寸的微小激光器,制造世界上最小的激光器。利用這種技術在原則上可以制造直徑為大約100個原子的激光器。像晶體管一樣,可以令人信服地在手指甲蓋大小的芯片上塞滿幾百萬個激光器。