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奇點臨近是科幻小說

發布時間: 2021-07-17 13:33:31

⑴ 什麼是平行時空

平行宇宙 http://ke..com/view/309557.htm我認為如果平行宇宙成立的話那麼宇宙爆炸理論就不成立了,因為如果平行宇宙成立那麼這個世界在空間時間上無比巨大怎麼可能會有那個初始的奇點 1990年9月9日,在南美洲委內瑞拉的加拉卡斯機場,有位機場控制塔人員發現天空出現了一架"式樣古老的客機."機場官員通過無線電傳呼,要求那架"不速來機"報出自己的身份,客機上的飛行員感到十分困惑,他大惑不解地驚問:"究竟發生了什麼?我們現在在什麼地方?"官員回答說:"這里是委內瑞拉,請問,你們是不是出事了?"飛行員聽罷驚叫:"天哪!我是美國914號班機,由紐約起飛,飛往佛州,怎麼會飛到你們這里來呢?" 官員不由也吃了一驚,他接著問道:"你們幾時從紐約起飛?""這還用問?"飛行員很不耐煩地說:"先生,我們是1955年7月2號起飛的!" 官員身邊的人都聽得清清楚楚,大為震驚.官員將手握緊,搖頭道:"天啊!這里1990年9月9日了,你有沒有搞錯哇!"事後經過了解,這架突然出現又突然飛去的DC-4型914號班機,是在1955年7月2日由美國紐約起飛,飛往佛羅里達州的邁亞米市去的.但它在途中突然失蹤,與地面失去了任何聯系.然而,當它再出現在"人間",卻是1990年,距當年35年整. 這是真實的例子,我還是相信。

⑵ 黑洞是形成來的

上面的回答真變態呀!! 黑洞就是因為它自身的結構不能支持它的引力而無限塌縮形成的,就是「奇點」。與質量沒太大關系。。可參考,泡里中子不相容原理。。。

⑶ 阿爾法反映的是當今什麼領域的突破

你指的是alpha go吧,這個人工智慧程序是人工智慧的里程碑,攻克了人類最後的智力堡壘——圍棋
知乎網友的評論
這兩天最火的新聞是李世石與AlphaGo的圍棋之戰,到現在為止李世石連輸兩局,這個事件很可能會成為一個標志性的事件而記錄在歷史中,你可能會在有生之年甚至在30年內就能看到機器人開始大規模替代你現在的工作,AlphaGo獲勝讓我感覺距離奇點臨近真的不太遠了。

在文章開始之前,應該先解釋一下什麼叫奇點?

奇點

計算機先驅約翰·馮·諾依曼在20世紀50年代說過,「一直在加速的進步……表面上接近人類歷史上的一些重要奇點,我們知道沒有它們,人類事務不能繼續」。1993年數學家弗諾·文奇寫的一篇論文中進一步擴展,文章題為「即將到來的技術奇點」。論文開頭就寫道:「在未來30年間,我們將有技術手段來創造超人的智慧。不久後,人類的時代將結束。」

在天體物理學中,奇點是指一個黑洞,通常的物理規律不再適用。在黑洞的邊界或視界,引力強到光線自身也無法逃脫。文奇從類似的角度來看待技術奇點:它代表了人類進步的中斷,直到奇點發生之前,所有的進步基本上都不明顯。試圖預測奇點之後未來將會是怎樣的,就好比一個天文學家想要到黑洞里去看一看。

2005年雷·庫茲韋爾寫了一本書《奇點臨近:當人類超越生物學》。在書中介紹了未來將是什麼樣子的。預測第一台真正的智能機器將在21世紀20年代末建成,奇點本身將在2045年左右發生。書中最重要的預言觀點是,我們將不可避免地與未來的機器相融合。人類將通過植入大腦極大地增強智力,變得更強大。事實上,如果我們想要理解和控制奇點之後的技術的話,這種智力的增強是必不可少的。整個矽谷的科技巨頭Google、FB、微軟等公司始創人、合夥人等等都對奇點表現出了非常強烈的興趣,Google還特意聘請雷·庫茲韋爾進行指導人生智能的開發。

2014年5月霍金寫了一篇文章,發出了人工智慧迅速發展的危險警報。在英國的《獨立報》上,霍金以及其他的合著者,包括麻省理工學院的兩位物理學家馬克斯·泰格馬克和諾貝爾獎獲得者弗蘭克·維爾切克,以及加利福尼亞大學伯克利分校的計算機科學家斯圖爾特·羅素,一起寫文章警告說,創建一台真正能思考的機器「將是人類歷史上最大的事件」。台超出人類智力水平的計算機可能會「超越金融市場,超越人類研究者的發明,超越有控制能力的人類領導者,研發出一些我們甚至無法理解的武器」。把這一切視為科幻小說,則「有可能是我們歷史上最糟糕的錯誤」。

李世石與AlphaGo的圍棋之戰代表了什麼?

1997年IBM深藍與國際象棋大師加里·卡斯帕羅夫的對戰,其中程序員從國際象棋的規則中提煉出信息和獲得啟發,簡單一點的話就是窮舉法,利用程度去計算所有可能性(實際上這說法不太貼切,但我沒找到更合適的說法)。

2011年2月,IBM沃森最終在兩場比賽中戰勝了《危險邊緣》的冠軍 Ken Jennings 和 Brad Rutter,《危險邊緣》是一個網路問答類節目在美國非常受歡迎,很多題目的線索是幽默、諷刺,以及微妙的文字游戲,而且知識的范圍非常廣,如科學、歷史、電影、文學、地理、流行文化,都可以拿來比賽。Ken Jennings在這個節目的傳奇人物,機器想參加這個節目必須能理解自然語言,要在幾秒鍾之內在海量的知識中找到正確的回答才行。

AlphaGo 去年年底擊敗了歐洲冠軍樊麾時還只是職業二段的水平,短短幾個月時間就提高到職業九段的水平,按這個進度12-16個月內完敗人類問題不大。

昨天一直在看直播,在第二盤比賽中的37尖沖,AlphaGo在落子時別人完全看不懂電腦到底在想些什麼,包括聶衛平,這步從來沒在職業比賽中出現過。但幾步之後,這個位置的作用就顯示了出來,聶衛平都說要對AlphaGo脫帽致敬了。

AlphaGo下棋,講究的是每一步增加了多少獲勝概率還是減少了多少獲勝概率,最大程度上的減少犯錯或者基本就不犯錯。就象李世石所說,唯一的機會就在開局,等到中盤和尾盤時沒有任何機會。

AlphaGo與李世石之戰的結果基本代表一個歷史上的關鍵節點,哪怕李世石贏上一局,或者柯潔能多贏幾局,從大勢來說,已經沒用了,AlphaGo在圍棋上完全贏過人類只是時間早晚的事情。
AlphaGo基本思維模型可以簡化為:預斷、評估、選擇,而且所用的技術,屬於通用技術,可以很方便的轉移到其它領域。

但並它不代表 AlphaGo 無所不能,象國際象棋、圍棋屬於棋藝,按博弈論裡面分類屬於完全信息,可以在棋盤上看到所有的相關信息,而且都是已知的,但類似多人無限押注的德州撲克 這類屬於不完全信息博弈,信息本身是不完全,整體的方向和思路還需要進行很多的調整。

雖然距離科幻電影中無所不能的智能機器人出現還有很多的技術障礙,但我們能看最近的變化可能就是距離機器人大規模替代我們的工作只是時間早晚的問題,很可能在30年之內。

機器人替代我們的工作只是時間早晚的問題

1997年的世紀之戰之後,在國際象棋中計算機贏人類已經沒有任何懸念了,然後「自由式」比賽登上了舞台(參賽者可以使用任意人數和任意多台機器。)

在這個過程出現一種很有趣的趨勢。一對同時使用3台計算機的美國業余棋手。他們操作和「指導」自己計算機深入、有效觀察棋局的能力,勝過了國際大師級對手的象棋理解力,也勝過了其他參賽隊伍更強大的計算能力……「人類中的弱者+機器+出色程序」的組合,勝過了單純的強大機器,更值得注意的是,還勝過了「人類中的高手+機器+低劣程序」的組合。

1949年,數學家諾伯特·維納就提出一個觀點:「如果我們能簡單明了地做成一件事,那這件事都可以用機器來完成」,他還警告說,這最終可能導致「一場十分殘酷的工業革命」,即機器能「使從事日常工作的工人們的經濟價值降低到僱主們花任何低價都不願僱用的程度」。

註:維納建立了控制論領域,在應用數學方面做出了重大貢獻,奠定了計算機科學、機器人和計算機控制自動化的重要基礎

去年有本書《機器人時代》,裡面提出的觀點非常明確,現實世界人工智慧的專業化性質並不一定會阻礙很多工作最終實現自動化。大部分勞動力從事的工作任務在一定程度上是常規和可預見的。我們已經看到,迅速升級的專業機器人或依據大量數據的機器學習演算法,最終將對各種技能水平的職業構成威脅,這一切都不需要機器能像人一樣思考。計算機要取代你的工作並不需要復制你所有的智力,它只需要完成你為獲得報酬所做的具體事情就好。

多個行業的部分現狀

雖然現在距離電影中的智能機器人還有些距離,但在我們身邊,機械化、信息技術已經開始大規模大范圍的解決和代替傳統的人工崗位。汽車可以無人駕駛,無人機可以完成快遞員的工作,當然,還有醫生、律師、記者等一長串的行業都會起到顛覆性的變化。

計算機要取代你的工作並不需要復制你所有的智力,它只需要完成你為獲得報酬所做的具體事情就好。這等於說,發明藍領機器人並不需要在做好事方面有多高的能力,只要能達到搶人飯碗的要求就夠了。大部分勞動力從事的工作任務在一定程度上是常規和可預見的。

以前出現某項單一的機器人可能需要很長時間的研究和設計,但類似AlphaGo出現之後,可以直接使用海量的資料。來分析、整理和學習不同的行為模式,很容易的就通過互聯網上的海量資料和數據來找到最優化的處理方式,在很多領域可能會在很短的時間內出來技術突破,能完成初級職位中的日常工作。

製造業:
技術變革提高了對高技能勞動力的需求,同時減少以至消除了對低技能勞動力的需求。大量的工廠自動化就屬於這類情況,例行的重活累活交給了機器,更復雜的編程、管理和營銷決策等仍保留在人類手裡。大家可能都知道現在已經有小范圍全機械工廠已經開始成規模的取代了人工製造,一個工廠只需要幾個工作人員進行日常維護,可以全自動生產。

律師行業:

普通人對律師最直接的印象在在法庭進行妙語連球的辯論,實際上這樣的情況非常少,他們更常遇到情況針對各種案件中的法律條文進行的大量文書工作,2011年3月,約翰·馬科夫在《紐約時報》上發表了一篇報道,著重強調了法律行業如何大舉利用計算機的模式識別能力,光是在案卷調查過程中,從人力勞動轉為數字勞動後,一名律師能完成過去需要500人才能做完的工作。在國內也開始有這方面的嘗試,已經有些網站和程度能大幅提高工作效率,幾個人就可以完成過去幾十人才能完成的工作,甚至一些初級的法律問題不經過律師直接通過程度來提供。

記者:

在國外象「StatsMonkey」、「Quill」這類自動新聞寫作程序越來越多,《福布斯》、《紐約時報》之類的頂級媒體都開始使用,這類程度的原理是首先通過各種渠道搜集數據,包括交易資料庫、財務和銷售報告系統、網站,甚至是社交媒體等。然後開始分析,梳理出最重要、最有趣的事實和觀點。最後,它將所有信息匯總成一篇連貫文章。在國內,去年的騰訊財經上就已經有程序自動生成的財經新聞出現,新華社也有。有些簡單的新聞可以在1秒之內就自動生成。

註:寫稿機器人上崗:僅用0.3秒完成一篇新聞稿_Media 全球媒體_cnBeta.COM

零售行業:

零食行業一直穩定可靠地提供著就業崗位,每10個美國人里就有一個在該行業就業。可現在,這個行業里的公司,卻越來越希望利用更少的員工賣掉更多的產品……虛擬助手正在取代客戶服務代表的位置。自動售貨亭和自助服務機,則減少了對收銀員的需求。最近幾年我們周圍開始能越來越多看到各種各樣自動售貨機。

廚師:

象機械人餐廳之類的新聞已經是舊聞了,前段時間有一個視頻很熱門,日本有家回轉壽司連鎖店只需要少數幾個員工,其它的部分完全由機械自動化完成。雖然現在不能完成過於復雜的菜式,但一些可以標准化的東西,已經可以通過機器人來自動完成。

金融股票:

高效交易越來越多,近2/3的股市交易都在運用自動交易結算,而華爾街的公司已經在離交易所很近的地方建起了龐大的計算中心,就是為了在分秒之間獲得交易優勢。

翻譯:

Google和微軟的在線翻譯功能已經支持幾十種語言的互譯,他們可以通過搜索引擎找到大量滿足其自主學習演算法的素材,建立了歷史上最大的語言模型。雖然現在還無法與熟練的翻譯人員競爭,但你免費得到幾乎任何語言任何文件的簡單翻譯,旅遊時可以直接用APP了解大概意思。前段時間微信升級之後,直接在對話里就可以實現幾十種語言跟中文的翻譯。

除了文本翻譯、圖片翻譯,象Google已經可以「近乎完美」的英語和葡萄牙語實時語音翻譯,把它擴大到所有語言的互譯也只是時間早晚的問題。

作曲:

2012年7月,倫敦交響樂團演奏了一曲《通向深淵》(Transits—Into an Abyss)。一位評論家稱其「充滿藝術感且令人愉悅」。這件事標志著頂尖樂團第一次演奏了完全由機器創作的作品。已經有程序可以自動設計出極為復雜的曲子。

畫畫:

已經有繪畫傻瓜軟體可以識別照片中人的情感,然後畫出一幅抽象的肖像來完整表達出他們的情緒狀態。

大量機器人+高級演算法的出現會改變政體和國家

人工智慧、信息技術和機器人的出現對未來最直接的變化,就是會直接幹掉中產階級,把階級從三種變成兩種,只有頂層和底層,貧富差距急劇擴大,而且會一直持續下去。

象以上提到的各種職業中,只需要改進後的高級演算法+少量人員+機器就可以完成以前幾百人、上千人的工作,比如最近一、二年開始看到美國的製造業開始迴流,工廠開始從中國搬回美國,為什麼會出現這種情況,就是因為科技的進展,全機械人工廠越來越多,只需要少數人員就可以運轉,而且成本跟中國中低成本人工相抗衡或者更低。

美國勞工統計局的統計數據顯示,每10年美國創造的就業機會少創造了900萬個就業崗位。失業工人找到新的就業崗位的速度大幅減慢。從2007年12月大蕭條開始到2013年8月期間,大約有500萬個全職工作崗位消失,但兼職崗位卻增加了近300萬個。兼職工作的增加純粹是因為工人們的工作時間被削減或是想找全職工作根本找不到。

經濟有消滅中產階級穩定工作的傾向,然後用要麼是低工資的服務性工作,要麼是專業的高技能工作取代它們,這一現象被稱為「就業市場的兩極分化」。職業兩極分化造成了沙漏狀的就業市場,求職者如果不能在頂端找到理想的工作,就只能跌落到底部。日新月異的信息技術使他們可以無須重新僱用工人也能使企業正常運轉。

在美國的政治勢力中,工會是整個中產階級強有力的支持者。但在最近10年內工會的勢力已經大大降低,各種工作場所也越來越不適合工會組織的存在。經濟危機已消滅了數以百萬計的中產階級崗位。最直接表現就是本次美國選舉特朗普的受歡迎,特朗普的受眾比例大都是藍領工人,收入有限,如果大量的中產階段存在,特朗普這種人完全不會被認可。

一個只有兩種階級的世界,就會變得非常不穩定。而且人工智慧會直接導致壟斷大公司的出現,先進入的公司通過海量的數據進行自動學習,積累到足夠的優勢,會直接導致其它的公司無法進入,然後出現少數幾家壟斷性的大公司。貧富極端分析和少數壟斷性大公司的出現,會直接改變現有國家的政體結構。

⑷ 「費米悖論」與《三體》有哪些相同之處

費米悖論,這是一個困擾了無數代物理學家並且至今都沒有得到解決的悖論,但是它的存在卻激發了無數科幻作家的靈感,紛紛想了一個又一個的可能性來解決費米悖論,而其中就有我們都很熟悉的大劉劉慈欣。


所以所有的文明都小心翼翼地隱藏著自己,就像黑暗森林中帶著槍的獵人,像幽靈般潛伏著,一旦被人發現,就很快會被消滅掉,在這個宇宙文明圖景里,是死一樣的沉寂。

當然,國內另一位科幻巨擘:何夕則不認同這個理論,在他的筆下費米悖論變成了一個經濟學的博弈,他在《人生不相見》中認為,能夠跨越光年級別距離的文明必然是高級文明,他們對於資源是使用和消耗根本不是人類所能理解的,所以高級文明對於人類根本不屑一顧,對於太陽系這點少的可憐的資源也不在乎,從經濟成本上考量,他們根本不會主動來聯系人類。而人類這種低等文明又無法觸碰到高等文明,自然覺得宇宙空無一物了。

當然,除了這些從現實出發的解釋以外,還有很多腦洞更大的解釋,比如《致命接觸》里,直接把我們的銀河系設定為高等生物所創作的虛擬空間,一旦我們試圖進行星際航行,就會導致空間的崩潰等等。

⑸ 黑洞是吸還是噴

黑洞的形成
一個光亮的恆星為什麼會變成黑洞 答案是恆星衰老了.恆星的成份多為氫氣,也就是讓興登堡號這樣的飛船飄浮不墜的輕質物質.氫就是讓恆星發光的燃料.每個恆星的內部都在進行核融合反應,有點像連續引爆氫彈那樣,將氫氣轉化為能量:光與熱.恆星在「燃燒」氫氣時,必得面對一場拉鋸戰:一方面恆星內部的熱壓力會促使恆星擴張,就像把氣球吹大那樣:另一方面,恆星本身重力的拉扯力又促使恆星縮回來.因此恆星在發熱時,這場拉鋸戰是陷於膠著狀態的,恆星的大小也不會起變化.但一旦核反應停止,恆星就得對重力讓步,因而整個崩潰下來,就像氣球泄了氣一樣.
不過恆星年紀一大就開始變冷.由於沒有了熱能,這個老邁的龐然大物無法產生足夠的內部壓力以抵抗重力的收縮,因此開始崩潰並縮小.但恆星雖然在縮小,卻沒有損失任何物質;氫仍舊在,只是被極力壓縮而已.這意味著恆星所有的質量都向中心趨進許多,也就是將重力集中於一個小地方.小型的恆星會縮小成所謂的「白矮星」,與地球大小相當,但已停止核融合的恆星.較大的恆星則在一抹耀眼的華光,所謂的「超新星」爆炸中自我毀滅殆盡,原來的質量幾乎被轟得一點不剩.
但如果恆星的剩餘質量夠大(約達我們的太陽質量的一點四倍)那麼這些僅存的物質可能會變成黑洞.以下圖為例,這個恆星被壓縮到直徑只有一英哩.此時表面上的重力強得連它自己的光都無法逃脫.那個天體還在原地,再也看不到它了.任何接近它的物體都會被吸進去,然後消逝在「黑洞」中.
←黑洞行成過程
黑洞和時間的關系
依照愛因斯坦的相對論,重力會使時間慢下來.因此當我們接近黑洞的時候,由於受到極強的重力效應,時間確實會緩慢下來,甚至有可能在我們接近到黑洞某個范圍內,當經過一秒鍾時,外界已過了100年.
若把時鍾放在重力微弱的地方(例如地球)是很難(但仍可以辦到)測出重力對時間的影響的.但若把時鍾放在重力強大,如黑洞之處,則立刻可見到重力對時間產生的影響,至於影響之大小又依觀察者位置之不同而有不同.對於掉入黑洞中的太空旅行者而言,重力增大會使他對事物的認知加快;他會覺得他被黑洞吸了進去,一下子就到了「底」.但對位於遠方,不受黑洞影響的觀察者而言,看到的情形與此恰好相反.在他們的眼中,那位不幸的太空人似乎動得很慢,而且好像越接近黑洞,就移動得越緩慢.原因是,根據相對論的預測,黑洞的強大重力會使時間延緩下來,所以那個太空人似乎永遠都還沒掉落到底.在最底下的地方 所有的質量和能量都被濃縮為極小的點 空間消失了,時間也停止了.黑洞內應用於外界的一切物理定律都宣告終止,因此我們無從得知黑洞里到底是何種光景.
有一位學家〈史瓦西〉算出一個范圍,再范圍之內的時間和各種物理現象都和外面不同,例如:時間較慢,重力較大.因為是史瓦西算出來的,所以稱為史瓦西半徑界面,又稱事像地平面.
事像地平面指的是黑洞內時間與外界是完全不同的狀態由於光被重力所牽引,在黑洞里的時間一分鍾或許等於外界的數十年好比說你現在被吸入黑洞內,你在裡面一分鍾後就會被擠縮壓毀可是或許在幾秒後你看到了有其他人也被吸入黑洞內,但這其實是數十年後被吸入的...
黑洞的兩極噴流

↑1997年6月9日美國太空總署發布新聞指出,哈柏太空望遠鏡紅外光廣角鏡頭攝得NGC4151星系核心附近的一顆黑洞正進行煙火般的噴流景象(左上圖).其他3張照片分別是利用紫外光(左下圖),可見光(右圖上下)所攝得,每張圖的中央處正是黑洞的所在位置,而黑洞的噴流是以對稱的方式呈現.
自從1911年愛因斯坦發表彎曲時空的「廣義相對論」後不久,很多天文物理學者都相信在強大重力作用下會有黑洞的存在.因為一般初步的想法是類似地心引力 (重力)的作用,若在如此強大重力作用下,會不斷地吞噬附近的物質,連在真空中每秒速度高達30萬公里的「光」臨近黑洞時都無法倖免,無法逃脫它強大重力的吸引.況且只有物質被吸入而不會釋放出來,所以它是我們無法目視得到會有任何東西呈現的黑暗「區域」,我們稱為「黑洞」.
在一般人的心目中,黑洞在宇宙中就好像地球上傳聞已久的神秘百慕達三角地帶.從一些簡短的報導里,我們知道黑洞在宇宙的時空里是一個非常小的點,但這一小小的點卻有無窮的吸引力(重力),會不停吞噬它周遭的物質(如塵埃,星體),即使光波也在所難免.一般人相信黑洞可能是由巨型星球演化,經超新星爆發後,接近星體中心的物質劇烈地塌陷而成的.存在宇宙中的數目可能很多,且還有很多奇怪而未經證實的特性,足以影響人類對於整個宇宙和時空的想法.
近代天文物理學大師史蒂芬 霍金 (也就是「時間之箭」一書的作者)在1974 年提到「黑洞蒸發」的論點,他強調黑洞所吞噬物質的狀態,是像量子物理所說的呈現出量子化的「激發態」(不穩定狀態),這時會在南北兩極的地方向外噴流出激發態的物質,這就是所謂的「黑洞蒸發」現象.
直到哈柏太空天文望遠鏡上了太空且發揮功能,藉著它的廣角鏡頭紅外光相機所拍攝的紅外光譜圖案(因為紅外光可穿透各個星球外圍雲氣的障礙)讓我們可直接看到星球的原貌.終於在1997年5月12日,NASA宣布發現了距離我們5千萬光年外的 M84 星系中心處,有顆約為太陽3億倍質量的黑洞正像放煙火般地噴流出大量物質.接下來,天文學家利用哈柏太空天文望遠鏡和歐洲的紅外光太空望遠鏡,也發現許多黑洞都有像煙火般的噴流景象.
↑1997年5月12日美國太空總署 (NASA)發布消息指出,利用哈柏太空望遠鏡上紅外光相機廣角鏡頭的光譜圖影像,發現在M84星系中心處有一個約為太陽3億倍質量的黑洞.這是人類首度發現黑洞的兩極正以每秒400公里的速度向外噴流物質.左圖中央處標示出位於M84星系中心發現此正在噴流的黑洞位置.右圖中藍色的部分是位於黑洞旋轉盤面上正被黑洞吸進去而朝向我們而來的雲氣,紅色的部分是旋轉盤面上正遠離我們而去的雲氣.
↑模擬黑洞兩極噴流的過程: 圖1.黑洞強大的重力正吞噬著鄰近星球的雲氣 圖2.黑洞所吞噬的物質形成了不穩定的狀態 圖3.黑洞正進行兩極方向的巨觀噴流 圖4.經過劇烈的噴流後,黑洞又趨於穩定.黑洞持續進行吞噬鄰近星球的雲氣,不久後將會有第二波的噴流產生. 圖5.遠觀黑洞進行一波接著一波南北對稱的噴流
四,黑洞和相對論
在這里又談到愛因斯坦的相對論.本來黑洞並非一定得由大質量的恆星演變而成, 只是一般星體不可能一下子縮到底.所以恆星演變成黑洞只有經由大質量塌縮這一途徑.此結論已由相對論導出,至於黑洞與外界斷絕關系,我們可以把其形狀試想成細長瓶子狀.進入瓶子的一切短程線,都只能按弧線落到其底部.因此形成禁錮的空間,任何物體都無法逃出.但這個禁錮空間對外界是開放的,只是進的去出不來而已,也就是它和外界相通只有單向性.這個禁錮空間的內外分界稱為「事界」,也就是史瓦西半徑的界面,過了這界線,外界就無從得知了.內部的人最遠只能到達史瓦西半徑界面,亦即事界是他們世界的端點.而史瓦西界面是由史瓦西首先依據相對論所求出的解,後人便稱之為史瓦西黑洞.然而其實事界的概念已先於愛因斯坦早存在,但他創見性的兩點在於時空彎曲以及光速是一切物體運動的極限.
五,黑洞的利用
物理學家把有序的相反概念,也就是無序狀態叫做熵(Entropy). 一個封閉的物質世界系統,無論甚麼物理變化,全熵量即無序的總量絕不減少,這稱熱力學第二定律.最後熵達到最大而成平衡狀態,這就是所謂的熱寂,這時到處能量分布相同,宇宙再也活不起來了.沒有運動,也就是沒有時間,宇宙就不存在了! 引力能的熵比核能以及熱運動能的熵小得多,通常引力場絕非無序的.但黑洞把通常共存物體吞噬進去,就使黑洞失去多樣性而驅於統一,於是就包含一定的熵,把黑洞引力場轉為其他形式就不能百分之百有用.但黑洞有熵是肯定的.若非如此,投入極大量的無序的東西到黑洞中,豈非全體熵減小了.這就和熱力學第二定律相違背了.而黑洞的引力能,可看為存於表面,恰如水滴表面張力那樣的表面能.如果給水滴補充能量,它就會激烈震動而分裂.因為面積不夠容納更大的能量.同樣的,如果對黑洞施以能量,類似的理由它會震動,用引力波放走能量,因為它不能分裂.它的表面積依然和初始界面表面積一樣,亦即表面積不能減少,這可稱為「不減能」.黑洞一形成,對應的表面積就是永遠不可滅.再來談到若黑洞自轉或帶電的話,其塌縮星的能量便對應增加.因為各個電場互相排斥,要合成一體必須作功.所以電荷凝縮伴隨著電場能量的儲存.以後吸收等量反符號電荷,變成中性,就等於把儲存的能量放出.事實上,塌縮星的全部能量包含了寄存的電量.而黑洞有不可滅表面能量,自轉能量,電場能量三種.自轉能和電場能不是以熵的形式寄存的.旋轉速度降低,電荷中性化,就可送出能量,所以只有表面能是熵性的. 但要如何獲得其能量呢 在這里提供了「彈道法」.它是把物體射入能層,讓它分裂為二.一個跌進了事界,一個拋了出來,而跑出的便帶走了能層的能量.
六,不同形態的黑洞
在黑洞學的領域裏,科學家認為黑洞在質量的分類只有兩種,一種是太陽的數百萬至數十億倍(supermassive type)另外一種是只有太陽的數倍(stellar type),可是現在美國太空總署及Carnegie Mellon 大學卻發現了另外一種型態的黑洞,其重量介於一百倍至一萬倍之間,這種新發現的黑洞可能普遍存在於螺旋星系裏,其太小卻比月亮還小,天文學家稱之為中量級(middleweight)黑洞.
天文學家認為其星系中心有一個相當活躍的中量級黑洞,M82曾與M81擦身而過,造成M82內部的星球與星雲擾動,這種不尋常的碰撞可能是造成M82星系中心形成中量級黑洞的原因.
新型態的黑洞是經由X-Ray射線的發現而確認,而X-Ray射線是黑洞附近的物質被吸入黑洞之前所散發出來的最後能量,經由X-Ray望遠鏡的偵測與光譜儀的對照,可以確定黑洞的大小及活躍程度.這種新型態的黑洞很可能是數個輕量級的黑洞聯合而成,這些輕量級的黑洞在M82星系裏有數以百萬計,因不明原因而合並成較大的中型黑洞.
七,雙黑洞系統
當天空中某個天體正踏著醉拳般的步伐晃動時,天文學家就曉得在這醉拳 高手附近應該還有另一個天體正與之對峙.天體之間最重要的作用力 是萬有引力,它會使周遭天體的運動軌跡改變.例如,以前的天文學家是先 觀測到天王星(Neptune),但是卻發現天王星環繞太陽運轉的軌道與計算 不合,因而推斷天王星之外應該還有另一顆行星,之後,觀測者便在天王星軌道 之外又發現了海王星(Uranus).此外,天文學家也利用這種方式來判斷 雙星系統.
荷蘭Leiden天文台的Nico Roos觀測天龍座(Draco)的類星體(quasar)1928+738 所發出的噴射流(jet),他發現這條噴射流也有」搖頭晃腦〃的現象,可能這種 進動(precession)是由類星體1928+738核心中的雙黑洞系統所造成的. 由噴射流搖頭晃腦的幅度和頻率,天文學家推算出這二個黑洞以周期2.9年 相互繞著運動,並且整個系統應該具有一億個太陽質量.
以前就有人提出雙黑洞系統的構想,而類星體1928+738正好是這個構想 的最好證明.Roos並提出類星體1928+738內雙黑洞系統的形成原因,可能 是由二個中心都擁有黑洞的星系相互碰撞合並而成的.許多天文學家都相信 在類星體中或在活躍星系(active galaxy)中,星系合並的情形是常常發生. Roos相信雙黑洞系統的相互快速運轉,會使得二個黑洞越轉越靠近,最後也會 合並成一個黑洞,因此這些雙黑洞系統應該都是些短命鬼.

黑洞五大誤傳

黑洞是宇宙中最不可思議的天體。愛因斯坦提出廣義相對論之後的第二年,即1960年,科學家們才理解並接受了黑洞的存在。今天,黑洞已經廣為人知,這個曾經僅僅存在於物理理論中的怪物已經被人們泛化到了其他許多層面,並賦予了它新的含義。
與此同時黑洞也早已成為科幻小說、科幻影視中頻頻出現的神奇天體。這些科幻作品讓許多人認識了「黑洞」這個怪物,但同時也帶來了種種對黑洞的誤解。這里我們總結出五種最為常見的對黑洞性質的誤傳,也相應給出真實的情形。請看一看,你的腦海中是否也存在這些以訛傳訛的誤解,是否能分清黑洞的科學與科幻?

誤傳1:黑洞是時空旅行的通道
宇航員在執行任務是不幸遭遇了黑洞,當他們發現時已經無力回天——他們無可避免地掉進了黑洞!但也許這不見得就是一場災難——在一些科幻作品中,黑洞被描述為通向宇宙其他地點或者其他宇宙的大門,宇航員掉入黑洞後會幸運地到達宇宙的其他地方乃至另外一個宇宙!有一部電影的宣傳語就是:「一次從萬物終結之處開始的旅行。」
但不幸的是,終結就是終結,這里不會再有新的旅行。很多黑洞僅僅是大質量恆星的演化終點。這些恆星的質量在太陽的10倍以上。在它們的一生中,總有兩種不同的力量在相互抗衡:自身的引力向內施壓,而內部熱核聚變反應所產生的能量則向外施壓。當這兩種力量不分伯仲的時候,恆星就處於較為穩定的狀態。但恆星內部用於熱核聚變的的燃料終有一天要用盡,當這一天來臨時,力量的懸殊就會顯現出來。一旦引力佔了上風,恆星就無可避免地向內坍縮,並且引力的作用會越來越劇烈。隨著恆星的物質變得越來越緻密,它的逃逸速度也越來越大。當恆心緻密到逃逸速度大於光速時,一個黑洞就形成了。此時,即便是宇宙間運動速度最快的物質——光——也無法逃離黑洞了。
另外,宇宙中還有一些質量非常巨大的黑洞,他們位於星系和類星體的中心。比如我們銀河系的中心就有一顆超大質量黑洞,它的質量是太陽的400萬倍。這些黑洞的形成過程還不完全清晰。但不論是恆星質量黑洞,還是超大質量黑洞,從天文學角度來看,都與時空之門無關,它們不過是天體的一種極端存在形式。
在時空旅行的幻想中,還常常出現「蟲洞」。蟲洞被認為是有兩個黑洞經「愛因斯坦-羅森橋」連接而成的。1935年愛因斯坦和羅森提出了愛因斯坦-羅森橋,但這一理論並沒有提及橋兩端所連接的時空具有何種關系。於是在科幻中,宇航員從一個黑洞進入另一個黑洞進入,會從另一個黑洞出去,這樣就發生了時空旅行。但真實的情形是,到目前為止,天文學家在實際的觀測中已經發現了不少黑洞的存在跡象,卻從未有任何證據證明蟲洞的存在。蟲洞目前僅僅是數學上的結果,可能永遠也只是數學上的結果。
此外還有另一種更為詭異的說法:黑洞可能與白洞相連,當一個人從黑洞進入後,可能由白洞出來。事實上,白洞也僅僅是數學上與黑洞相對的結果,在自然界中是否真的存在也很值得懷疑。而白洞與黑洞相連的說法就顯得更加不可能了。退一萬步說,假設真的有黑洞與白洞相連,那麼當一個人投身黑洞,那麼早在他從白洞「鑽」出來之前,他已經在黑洞巨大的潮汐里的作用下被撕得粉碎了!

誤傳2:黑洞會把所有的天體都「吸」進去
連光都無法逃離黑洞的魔掌,更不用說其他物質了。不管是恆星還是行星,宇宙中的一切其他的天體最終都會被黑洞吸進去,我們銀河系中心的超大質量黑洞最終會把整個星系都吃掉——這只是個時間問題,對嗎?
不是這樣的。事實上,黑洞不會「吸」任何東西。黑洞的引力與宇宙中其他天體的引力在性質上沒有差別,對於遠處的物體來說,黑洞的引力並不能把它們怎麼樣。假如我們的太陽系突然演化成了一個黑洞,那麼這個黑洞並不會把太陽系中的大小行星統統吃掉。我們的地球仍會在現在的軌道上運行下去(嚴格說來,從長時間來看可能會有微小變化),唯一明顯的變化就是天氣會變得異常寒冷——因為缺少了陽光的溫暖。
黑洞就像是水中的旋渦,只有當你離它太近的時候,它才會對你構成威脅。黑洞有一個「史瓦西半徑」,只有當你越過了這個半徑,你才會無法自拔地被黑洞「吸」進去。史瓦西半徑可以從逃逸速度的方程中計算得到。在史瓦西半徑以內,光都無法逃逸。我們的太陽的半徑大約是70萬千米。當太陽突然變成黑洞,太陽系中的大小行星全都會處於「安全線」之外。當然,我們的太陽是不會變成黑洞的,因為它的質量太小了。太陽最終會演化為一顆白矮星。那些經歷一系列演化後中心質量在太陽的2.5倍以上的天體,才有可能演化為黑洞。
那麼,為什麼在史瓦西半徑以內,黑洞的引力會極為強大呢?在數學上,一個物體所產生的引力可以被看作是集中於一點的。對於球體來說,這個點位於球心。當你站在地球表面,你距離球心是最近的,因而你感受到了地球所能帶給你的最大的引力。假設某一天,地球開始向中心坍縮,那麼站在地球表面的你就會隨之移向地球的中心,也就是說你里地球中心越來越近,這時你就會感到自己越來越重,因為你受到的引力越來越大。但假如你沒有隨著地面移動,而是懸在原地不動,那麼你便不會感到引力有何變化。黑洞是一種極端的情況,理論上,天體演化為黑洞時,原先的物質會坍縮到體積為零、密度為無窮大,其他物質能夠非常接近原先天體中心,因而受到極為強大的引力作用。

誤傳3:黑洞的密度無窮大
在廣義相對論中,黑洞中存在一個「奇點」,這個奇點的體積為零、密度為無窮大。任何物體跌入黑洞後,最終都會粉身碎骨地撞到奇點上。然而,奇點只是計算得來的產物,在真實的物理世界中,密度為無窮大的狀態不應該出現。從量子輻射的角度來考慮,假如一個物體的密度為無窮大,那麼它是無法長時間存在的,它會在眨眼間就消失。
實際上,從史瓦西半徑的計算公式中很容易看出,黑洞的史瓦西半徑的長度與黑洞的質量成正比。史瓦西半徑給出了黑洞「視界」的大小,人們一般將視界之內的體積看作黑洞的體積。假如一個黑洞的質量是另一個的10倍。那麼,前者的史瓦西半徑的長度就是後者的10倍。進而可知,前者的體積是後者的1000倍。這時再計算密度就會發現,前者的密度是後者的1/100。由此可見,當黑洞的質量增加時,它的密度會迅速減小。
假如一個黑洞的質量與我們的太陽相當,那麼它的密度就是100億頓/立方厘米,這樣大的密度簡直難以想像。而對於星系中心的超大質量黑洞而言,它們的密度則可能比水還要小。有人計算,宇宙質量的黑洞的密度會小到10的-23次方克/立方米。
另一個有趣的現象是,超大質量黑洞在視界處的潮汐力可能並不大。一名宇航員如果飛向一個恆星質量的黑洞,那麼他早在到達視界之前就會被撕裂;但如果他飛向一個超大質量黑洞,那麼他有可能在越過視界後仍安然無恙。

誤傳4:實驗室中產生的量子黑洞可能吃掉整個地球
在科學家業已發現的四種基本力(強力、電磁力、弱力、和引力)中,引力是最弱的力。目前有一些「怪異」的理論來解釋這種現象。比如有理論認為,引力並不是本質上就很弱,但它之所以表現得弱,是因為它的力量傳播到了一些看不到的維度中。在三維的世界中,當你把兩件物體的距離拉近一半,那麼它們的間的引力將變為原先的四倍;但如果在九維的情況下,當你把兩件物體的距離拉近一半,它們間的引力將變為原先的256倍!這種理論意味著,假如我們的宇宙中存在一些看不到的小維度,那麼在極小的距離上,引力可能會成為一種很強的力。再進一步,這可能意味著,在科學家的實驗室中,機器可能會擁有製造量子黑洞的能量。
這種擔心其實是多餘的。每天,來自宇宙空間的高能粒子都在撞擊地球。據計算,由此撞擊出的小黑洞每天可能有100個。如果這些小黑洞能吃掉地球的話,那麼地球早就不存在了。可是,這些小黑洞為什麼無法對地球的安全造成威脅呢?
1970年,史蒂芬·霍金提出,黑洞是有輻射的,它們會有「蒸發」。黑洞的溫度與它的質量成反比。一個黑洞的質量越小,它的溫度就越高,「蒸發」過程也越快。實驗室中製造出來的黑洞(如果能造出來的話),它們的溫度可能就已經「蒸發」殆盡了。如果想讓這樣的黑洞存活下來,那麼就必須使它周圍的溫度比它的溫度還要高。要知道,即便是在太陽的中心,也是遠遠達不到這種溫度的。
然而幻想中會有所不同。假設你有某種方法使量子黑洞周圍的溫度高於黑洞,那麼黑洞就會慢慢長大。隨著質量的增加,黑洞會逐漸冷卻。待到黑洞冷卻到一定程度,它會進入一種穩定的狀態,最終你可以把它從原先的超高溫環境中取出,為你所用。當然,也有一些科幻作家已經指出,假如這樣的黑洞被不小心掉在了地上,那麼它會一路吃到地心,最後整個地球都會完蛋。
下面回到現實。現在,歐洲核子中心正在建設「大型強子對撞機」,該對撞機最早有可能在2007年投入運行。該對撞機能夠令粒子在極大的能量中碰撞,甚至模擬出宇宙大爆炸剛剛發生之後宇宙中的環境。該對撞機位於法國和瑞士的接壤之處,但請放心,即便它不小心製造出了黑洞,黑洞也不會吃掉法國或瑞士。

誤傳5:在掉進黑洞的過程中,我會看到宇宙命運在我眼前閃過
假如你乘著飛船向黑洞撞去,遠處有一個你的噴夠目送你,那麼你的這個朋友將永遠也看不到你越過視界的那一刻。因為在視界附近,由於引力的作用,時間的流動變得很慢,在你接近視界的過程中,你的飛船發出的光線需要越來越長的時間才能到達那位朋友的眼睛。在視界處,這個時長變為無窮大,你發出的光線永遠也到達不了朋友的眼睛了。
那麼,這是否意味著你需要無窮大的時間才會撞到奇點上,而你可以看到宇宙的命運在你眼前閃過呢?不是的。對你來說,你也許需要花費一些時間到達視界,但只要越過了視界,那麼須臾之間你就會到達「萬物的終結之處」。在你看來,時間並沒有變慢。你的朋友所看到的只是某種假象,也許你早已撞上了奇點,但你的朋友所看到的景象還是你正在接近黑洞。
另一方面,實際上,在你不斷接近時視界的過程中,你的飛船所發出的光線的波長會越來越長。對你的朋友來說,也許起初還可以看到你的飛船在光學波段的影象,然後光學波段看不到了,只好在紅外波段看,後來紅外波段也看不到了,只能在無線波段看,到了最後,光線的波長被紅移到非常大的程度,你的朋友用什麼儀器都看不到你了。
在跌入黑洞的過程中,你所能看到的僅僅是被扭曲了的宇宙景象,因為黑洞造成的時空彎曲可能會使外部傳來的光線發生扭曲。即便是進入到視界以內,你仍然可以看到(當然,如果你還活著的話)外面的星光。因為光線可以進入黑洞,只是出不去。也許在你看來,星空會有些扭曲,但決不會看到宇宙的命運的「快進」版本。
但是,假如我們可以用某種方法抵消黑洞的引力,使你的飛船恰好停留在視界處,則你將會看到宇宙在你眼前終了一生。當然,這僅僅是一種不可能的假設
參考資料:http://oceanfat.aa.topzj.com/viewthread.php?tid=83999&fpage=1

⑹ 霍金的資料

斯蒂芬·威廉·霍金,1942年1月8日出生,曾先後畢業於牛津大學和劍橋大學三一學院,並獲劍橋大學哲學博士學位。在大學學習後期,開始患「肌肉萎縮性脊髓側索硬化症」(運動神經元疾病),半身不遂。他克服身患殘疾的種種困難,於1965年進入劍橋大學岡維爾和凱厄斯學院任研究員。這個時期,他在研究宇宙起源問題上,創立了宇宙之始是「無限密度的一點」的著名理論。1969年起任岡維爾和凱厄斯學院科學傑出成就研究員。1972-1975年先後在劍橋大學天文研究所、應用數學和理論物理學部進行研究工作,1975-1977年任重力物理學高級講師,1977-1979年任教授,1979年起任盧卡斯講座數學教授。其間,1974年當選為皇家學會最年輕的會員。1974-1975年為美國加利福尼亞理工學院費爾柴爾德講座功勛學者。1978年獲世界理論物理研究的最高獎愛因斯坦獎。霍金的成名始於對黑洞的研究成果。在愛因斯坦之後融合了20世紀另一個偉大理論——量子理論,他認為,宇宙是有限的,但無法找到邊際,這如同地球表面有限但無法找到邊際一樣;時間也是有開始的,大約始於150億到200億年前。1988年獲沃爾夫物理學獎。

1985年霍金喪失語言能力,表達思想唯一的工具是一台電腦聲音合成器。他用僅能活動的幾個手指操縱一個特製的滑鼠器在電腦屏幕上選擇字母、單詞來造句,然後通過電腦播放聲音,通常製造一個句子要5、6分鍾,為了合成一個小時的錄音演講要准備10天。1988年寫成科普著作《時間簡史》,至1995年10月該書發行量已超過2500萬冊,譯成幾十種語言,中譯本也已出版。

著有《空間-時間的大比例結構》(1973年與人合著)、《廣義相對論:愛因斯坦百年評論》(1979年與人合編)、《超空間和超重力》(1981年與人合編)、《宇宙之始》(1983年與人合編)、《時間簡史》(1988年)。

1990年與結婚25年之久的妻子簡·懷爾德離婚。1995年9月16日,與他的護士伊萊恩·梅森結婚。

⑺ 從手機晶元到「記憶移植」,我們離未來還有多遠

「隨著人體器官移植獲得越來越多的成功,科學家又開始對記憶移植進行研究。國外有科學家在小動物身上移植記憶已獲得成功他們的研究表明:進入大腦的信息經過編碼貯存在一種化學物質里,轉移這種化學物質,記憶便也隨之轉移。當然,人的記憶移植要比動物復雜得多,也許永遠不會成功,但也有科學家相信,將來是能夠做到的。假如人的記憶可以移植的話,它將引發你想些什麼呢?」

請注意,以上開腦洞的邀請,並非出自某篇前沿科技報道的開篇,而是上個世紀末——1999年全國高考作文題:《假如記憶可以移植》。

時至今日,仍有不少教育界人士對近二十年前這篇作文題目念念不忘,贊嘆它符合發散性思維的一切要素(當然,據說也令當年考生一臉懵逼)。更重要的是,其主題具備頗為難得的「現代感」——哪怕這是一個月後2017年高考作文,你也不會覺得過時。

很大程度上,這是由於「記憶移植」本身的經久不衰:二十年來,通過為大腦植入晶元存儲和復制記憶(或者說意識)是不少科幻作品的標配:遠的不說,譬如去年《幻體》就講述了未來社會一個將要死去的老富翁將記憶復制到一個健康男子身上的故事;《黑鏡》中也有將記憶晶元植入人腦的探討;甚至最近上映的國產電影《記憶大師》也講了一個關於記憶重載的懸疑燒腦故事。

不難發現,在科幻作者描述未來的過程中,似乎有關未來的全部秘密,都藏匿於將摩爾定律發揮至極致的「晶元」之中。

論及記憶移植這個迷人話題,也許沒有比雷·庫茲韋爾更好的人選——在這位《奇點臨近》作者和谷歌工程總監看來,未來人腦完全能像晶元一般「復制粘貼」大量信息,人類也將詳盡了解大腦所有區域活動過程及模式,到那時,數十億納米機器人將與大腦自身的神經元彼此糾纏,現實與虛擬的分界線將模糊不清。

事實上,在一些未來學者眼中,雖然實現大腦移植還很遙遠,但他們已從人類已經擁有的「外掛大腦」——智能手機晶元的指數級發展中,窺視到了科幻作品中晶元的樣子,在他們看來,手機晶元研發節奏將極有可能是未來的序曲。舉個例子,你知道,如今手機晶元的最新工藝是三星首先量產的10nm製程處理器,拜其所賜,現在手機晶元甚至能在比一角硬幣還小的面積上集成超過30億個晶體管——看到10nm製程處理器的落地,誰又能說,未來的納米機器人是天方夜譚呢?

總之,倘若這個世界存在掌控科技走向的「開關」,那麼一定是作為「機器之心」的晶元技術。所以這篇文章,我們不妨以「倒敘」的方式,先從未來講起。

人類記憶與「換頭術」

許多年來,就像《假如記憶可以移植》中所提及,對動物大腦進行「記憶移植」的成果,讓神經學家意識到:記憶的傳遞似乎能構建在物質基礎上,且能在不同大腦間進行互換。

所以最近兩年,翻看科技資訊,你會時常看到以下瘋狂的實驗:一位俄羅斯計算機工程師由於基因疾病,脖子以下全部癱瘓,他打算為自己的大腦重新找個地方,決定今年接受有史以來第一起頭部移植手術,醫生會先將他的腦袋凍結,由導管為關鍵動脈和靜脈提供支持,然後切斷脊髓,在對脊髓修復後將其與捐贈者提供的供體融合,再將皮膚縫合,最後通過電磁刺激,讓神經系統重新運作。

事實上,這種充滿科幻感的「換頭術」涉及人類記憶的終極奧義。與過去心理學家對記憶的定義不同,近些年來認知科學的迅猛發展,讓科學家傾向於認為,所謂「記憶」不過是一個「輸入」和「輸出」的信息過程:編碼,儲存,提取(檢索),一切與計算機處理信息並無本質區別。

至少在部分學者眼中,從邏輯上,1999年全國高考作文題的假設沒有任何理論難題:將腦信息提取,再以計算機可識別的數據保存完全可以實現,就像加拿大科幻小說作家Peter Watts所言:「如果物理學是正確的——如果一切事物,歸根結底都是物質,能量和數字,那麼對某個物體足夠精確的復製品就會顯現出那個物體的特性。因此,任何一個復制了大腦中相關性質的物理結構都應該能產生智能。」

這或許意味著,當破譯人類意識的秘密之後,只要植入晶元,就可以為大腦輸入迎合人類各種慾望的信號,譬如在庫茲韋爾的奇點理論中,未來滲入大腦毛細血管中的數十億納米機器人,將與人類進化出的神經元交互,極大豐富人類經歷,徹底構建出一個完美的虛擬現實體驗。

倘若這種預言成真,那麼遵循摩爾定律的晶元技術或將成為未來世界最底層的密匙,一切科技產品——乃至人類記憶,其全部秘密都將藏匿於日趨微小且性能強大的晶元中,供他人「下載」和「儲存」。

晶元的技術階梯

於是合乎邏輯的推論是:誰擁有最新的晶元技術,誰便站在了技術階梯的最前列。

如前所述,晶元領域的軍備競賽早已開始,其最重要的賽場當然是智能手機市場。晶元功能將直接決定智能手機的性能,而業內皆知,10納米製程技術作為目前手機晶元搭載的最新技術,其在性能和功耗等方面的高水準,讓它成為2017年全球智能手機晶元領域的最大賣點。去年十月,三星成為第一個量產10nm製程處理器的製造商,目前Exynos 9與驍龍835處理器均是以三星第一代10納米製程生產的。另外不久前他們宣布,第二代10nm FinFET工藝——10LPP(Low Power Plus)也即將投產。隨著3D FinFET結構的進一步增強,與初代相比,二代的運算效能提升10%,用電效率也提高了15%。

如上所述,10納米製程讓晶元擁有更強性能,如今二代工藝的即將量產,在收獲更多訂單同時,也勢必鞏固其在晶元業務的巨大話語權——要知道,在三星電子剛剛公布的一季度財報中,晶元業務仍然貢獻了最大利潤,當季營業利潤達到6.3萬億韓元。

事實上,在不少業內人士看來,在這場晶元業務的軍備競賽中,與英特爾和台積電相比,三星已處於領跑地位:10nm是現階段半導體巨頭爭奪的主要製程,但據媒體報道,台積電10nm工藝目前尚處於提升良率之中,而英特爾由於量產技術不成熟還沒有上馬10nm工藝。反觀三星,隨著製程不斷升級,他們也將重金砸向技術研發,有市場調查機構分析指出:三星電子今年在半導體領域的投資額將比去年增長11%,達到125億美元的規模(去年的設施投資額為113億美元)。

當然,你可能會覺得,科幻作品和現實世界的兩種晶元相差甚遠。確實,但我個人非常相信庫茲韋爾提出的所謂「嚇尿指數」:將一位若干年前的古人擱置今日,若其被現在的技術環境嚇尿,此「若干年」即是這個世紀的嚇尿指數,在庫茲韋爾眼中,人類21世紀的進步將是20世紀的1000倍,下一個嚇尿指數可能只需要幾十年。

所以,關於未來晶元「記憶移植」的故事,必須得從現在講起。

李北辰/文(知名科技自媒體,致力於用文字優雅的文章,為您提供談資與見識)

⑻ 科技小論文

摘要:戈德爾、霍金、索恩和戴維斯等研討時間機器的科學家,頭腦是蘇醒的。科學家研討物質存在有向本人內部作運動的空間屬性,發現點內和點外幾何空間存在虛與實、正與負對應的自然屬性。如賽博空間就是一種點內幾何空間現象,它聯絡電腦的虛擬生存;也聯絡人做夢,能夠回到過去見一見本人的老爺爺、老奶奶;到將來看一看本人的重孫子、重孫女,而存在著超光速現象,並且是愛因斯坦的相對論允許的。因而,人是一種時間機器,而關於時空的根本定義和物理學的根基也不會動搖,只是改虛數存在於點內就行。
關鍵詞:時間機器、索恩規范、戴維斯規范、環量子理論
一、索恩規范和戴維斯規范
人類樂於幻想,也盼望知曉過去和將來。時間游覽似乎是個最為煩瑣的辦法。自從英國作家威爾斯於1895年撰寫了他的著名小說《時間機器》以來,時間游覽便成為一個盛行的科幻小說主題。但建造一台把人運送到過去或是將來的機器是可能的嗎?時間機器的夢想故事能成為理想嗎?
在愛因斯坦的狹義相對論中,時間不被以為是絕對的和普遍的。愛因斯坦以為:丈量兩個事情的時間距離取決於察看者如何運動;由於運動狀態不同的兩名察看者,關於同樣的兩個事情將會體驗到不同的持續時間。但美國物理學家福特和羅曼以為,愛因斯坦的相對論並沒有嚴厲掃除快於光速的游覽或「光陰隧道」游覽。假如這是一項嚴肅的研討,那麼筆者以為,這也只能是點內的虛數世界。由於假如說點外世界上存在比光還快的粒子,說時間能夠倒轉的話,那麼這樣的一個統一理論影響將極為嚴重。在這一點上,戈德爾、霍金、索恩和戴維斯等研討時間機器的科學家,頭腦是蘇醒的。
美國物理學家基普?索恩是相對論的權威。1988年,索恩等三人在美國物理學界最具權威的《物理評論》雜志的快報版《物理評論通訊》上,發表了關於可能完成過去游覽在原理上是可能的觀念。其要點是:固然依照以往的相對論,挪動到過去是不可能的,但藉助於「蟲洞」能使這種行動成為可能;由於在此隧道里進入的時辰與進來的時辰完整相同。他以為在宇宙中存在著的「蟲洞」,固然還不曉得它實踐上是什麼東西,但有人以為它相似從一頭進入就會從另一頭穿出;當然,這雖說是隧道,如象從黑洞進去從白洞脫出的隧道,但它裡面的時間和空間都是極度扭曲的。索恩把隧道的兩個口(一方為入口 A,另一方就是出口B)作為 A和 B;這是因量子論觀念產生的極端微小的洞口,隨著宏大的能量的注入會不時被擴展。洞口左近乃至其中心部,沒有任何障礙通行的點(數學上稱其為奇點)。假定某人住在B處並使A處開端振動,由於振動是最簡單的加速運動,所以A的時間慢於B的時間,慢慢地越差越多。如當B處已是1998年時,A處或許剛到1993年,這時假如有人盡可能快地從外面由B處到A處,他所處的世界轉眼就變成了1993年。但是,如今還不能馬上說他走進了過去的世界,由於A與B畢竟不是同一個地點(世界),不像撥個電話馬上就能通這樣的關系,我們必需把B和A看作是不同的世界。依據索恩的理論,來到1993年A處的此人,跳進蟲洞A從蟲洞B跳出,經過蟲洞不需求時間,因而跳進的霎時也是跳出的霎時。這樣,從洞里出來的他四周與A一樣為1993年,地點為動身點B。B正是他的故土,分開故土時是1998年,再次呈現在故土時卻是1993年,因而他完成了回到過去的游覽。這相似如象唱戲或演電影一樣,演員能夠克隆古代人和事,舞台和劇本就是時間隧道。
索恩說,假如不再運用蟲洞A或B之類的提法,而一開端就把靜止的B看作地球,把A看作火箭。某人曾在地球上,他發射了無人火箭,火箭能夠經過遙控——或者痛快在一開端就把它的舵設計為——加速飛行後再回到地球。假定走時是1988年,回來時地球上是1998年,火箭中是1993年。但是,接下來就不一樣了。地球上的人登上歸來的火箭,裡面是1993年的世界,植物及動物等從動身以來只過了五年,這是屢次說過的相對論的結論。假如此人再翻開門走下火箭的話,外面仍是1998年的地球,既不有趣也不新穎。因而,索恩設想了一個模型,依照此模型,火箭與地球(或宇宙的其他中央也無妨)之間不是靠門,而是靠蛀洞連通的。也就是假定火箭內部實踐上連著蟲洞的一個口而另一個口連著地球(想回到過去的人所靜止的中央)。於是,(翻開門)進入1993年的火箭的此人,這次不是再翻開火箭的門而是經過蟲洞呈現在地球上。經過蟲洞的過程不耗費時間,其出口與入口一樣是1993年,結果此人從1998年的地球動身登上火箭、穿過蟲洞呈現在了1993年的地球上。讀者在此或許要問:洞的一頭是1993年,另一頭是1998年,於是從火箭的1993年一頭進入,從另一頭出來的話是1993年……這是索恩的結論。那麼假設從1998年的地球一頭進入,而從火箭里出來的話,那裡是什麼時辰?是1993年,還是1998年?索恩的答案是:假如從1998年的地球一頭進入蟲洞的話,未來到1998年的火箭里。出入洞的時辰總是相同的。即便洞的一頭被加速,使得出口與入口的時間不分歧,入洞時辰就是出洞時辰……這就是蟲洞的巧妙之處。這里的所說的時辰應該是指在
[page_break]火箭加速以前相對靜止時所丈量的時間。www.lwfblm.com 論文發表聯盟
這里,索恩並沒有討論物理學界稱之的超光速粒子,這就是索恩規范。同樣,這也就是戴維斯規范。
保羅?戴維斯是澳大利亞享譽世界的理論物理學家,他的科學研討包括黑洞、量子場論、宇宙來源、認識的實質和生命來源等諸多觸及人類和宇宙根源的問題。關於時間機器的製造依然停留在小說家或電影特技師的手中,他決議嘗試製造時間機器,哪怕只是「理論上的製造」。於是他要弄分明的問題是,你想回到過去還是飛到將來。在戴維斯看來,在時間中到將來游覽是很容易的,假如你接近於光速運動或者身處強大的引力場中,會感到時間流逝得比其別人更遲緩——你進入了他們的將來。飛向將來的游覽又叫「有限時間游覽」。戴維斯在《怎樣製造時間機器》的開頭十分肯定的提出,「有限時間游覽」是可行的,但回到任何時期的「無限時間游覽」只是「有可能可行」。戴維斯說:「相對論為我們提供了在將來光陰中游覽的兩種辦法。一個直接結果是,以高速停止運動,假如我們有一艘速度到達光速99.99999%的飛船,就能夠在6個月內進入公元3000年。」這種游覽是相對論的結果,它與著名的「雙生子佯謬」有關。依照這些理論,人們可以以十分接近光速的速度游覽,在這方面沒有任何禁區,只是一個本錢問題。為了把一個10噸重的負載加速到光速的99.9%,需求運用100億億焦耳,這相當於全人類幾個月的能源消費總量。進一步接近每秒30萬公里速度的本錢當然會更高。戴維斯以為,在太空中有取之不盡用之不竭的能源,只需我們去開發它們。但對太空停止必要的技術研討和開發,要做決議,這又實踐上成了一個政治問題;另外,以高速系統停止的時間游覽或許只能進入將來卻沒有方法回來的問題。這是由於時間游覽並不取決於運動的方向,而只取決於它的速度。此外,相對論提供的另一個時間游覽的辦法,是愛因斯坦1908年以廣義相對論提出來的,這個理論將狹義相對論停止擴展,其中包含了重力對光陰產生的多種效應。這種效應在於重力會使時間放慢,而我們也能夠考證這一點,比方地球的重力每300年能夠讓鍾錶慢1微秒。1976年,物理學家羅伯特?維索特和馬丁?列文向太空中發射了一枚載有時鍾的火箭,他們察看到這個時鍾與放置在地球上同樣的時鍾相比,多取得了1/10微秒。為了在將來的光陰中游覽,只需應用那些強度遠高於地球重力的引力場,比方中子星的引力場。中子星是那些在耗盡本身的燃料之後,由於受本身質量的影響而收縮到只相當於原來體積很小一局部的天體,但它們的總體質量仍維持在一個很高的程度;其中一些中子星僅比地球上的一座城市大一點兒,但其質量卻超越了太陽。它們本身強大的重力使其原子變成了一堆中子,這種重力作用會產生比地球重力影響要明顯得多的時間扭曲:中子星上的7年相當於地球上的10年,因而,只需讓我們的飛船抵達這樣一顆中子星上(比方位於巨蟹星雲中的那一顆),就會在將來的光陰中邁出一大步。但問題是我們如何能造出一艘能抵禦中子星左近極端惡劣條件的飛船來。在這種狀況下,我們同樣也無法從將來光陰中返航。
戴維斯以為,相對論允許在過去的光陰中游覽。由於關於廣義相對論來說,時空能夠被彎曲到與其本身聯接的地步,因而能夠在時間和空間中發明封鎖曲線。並且,第一個勾劃出封鎖時間曲線的人就是愛因斯坦的朋友、奧天時數學家庫爾特?戈德爾。1948年,戈德爾提出了愛因斯坦引力場方程的一個描繪旋轉宇宙的解。在這個宇宙中,一名宇航員能夠在太空中游覽來完成回到過去的目的。這是引力影響了光的結果。宇宙的旋轉招致光(因此也包括事物之間的因果聯絡)被拽住並環繞在它的內部,這使得一個處於封鎖環內的實物能夠在空間的閉環中挪動,同時也在時間的閉環中游覽,而任何時分都不會相對臨近的粒子超光速。戈德爾的解釋被當作數學上證明了在時間中逆行並不違犯相對論。確實,他在計算相對論中關於引力場的方程式時,發如今空間中能夠找到一條通向旋轉著的宇宙的螺旋體軌道。

⑼ 堅強意志的人

蔡和森
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