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趙洋
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作品總覽，總共30筆
《地心引力》：太空危機的真相
科普學習
第86屆奧斯卡頒獎典禮將於2014年3月2日在好萊塢舉行。《地心引力》囊括了10項提名，是奪獎大熱門。的確，這是一部近年來少見的優秀太空題材影片，3D技術的完美運用給觀眾帶來了逼真的太空體驗。在影片中，女航天員漂浮於近地軌道空間，在太空望遠鏡、太空梭、空間站和載人飛船構成的技術環境里掙扎求生，這些壯麗驚險的場面牢牢抓住了觀眾的心，當然你不能較真說這些航天器其實不在一個高度上。更難能可貴的是，影片對失重狀態和航天器內外場景的還原十分真實。但它畢竟不是紀錄片，少許硬傷令質樸的科幻迷和太空迷如鯁在喉。正如NASA前航天員加勒特·賴斯曼所說：「正因為這部影片搞對了那麼多細節，才使少數幾處紕漏讓人格外不...
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亦幻亦真：阿瑟·克拉克的科技世界
人物傳記
阿瑟·克拉克1917年出生於英格蘭薩默塞特郡。仰望星空和閱讀美國科幻雜誌是他兒時的兩大愛好，年幼的他甚至還曾自製望遠鏡觀測月球並繪製月面圖。由於貧困，克拉克未能上大學，但利用在政府機關做審計員而獲得的閑暇卻大大發展了他對太空的興趣。後來他將自己對太空與科幻的興趣完美結合，不但成為科幻界一代宗師，也成為太空科技領域最著名的預言者。太空船的挑戰伴隨著悠揚的《藍色多瑙河》圓舞曲，空間站的巨輪優雅地緩緩自轉，彷彿舞池中貴婦旋轉的裙擺。這是電影《2001：太空漫遊》中的經典場景之一。片中另一個經典蒙太奇是：300萬年前的猿人拋出的骨頭一下切換為公元2001年的一艘啞鈴狀飛船。1968年，阿瑟·克拉克...
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危險的人工智慧？
科普學習
比核武器還要危險「我們需要對人工智慧（A.I.）超級小心，人工智慧可能比核武器還要危險。」「希望我們不要在生物學上成為數字超級智能的啟動載入程序。不幸的是，這種可能性越來越大。」以上是身為特斯拉汽車和太空探索這兩家高科技公司CEO、人稱現實版「鋼鐵俠」的埃倫·馬斯克2014年8月在twitter上發的兩條推文。或許是感到僅靠一個人對人工智慧將消滅人類的可能性發出警告影響力不足，2015年1月12日，以馬斯克為首的企業家及發明家與以物理學家霍金為首的科學家聯名發表公開信，警告公眾不能忽視人工智慧的安全性及對社會的負面影響。他們呼籲業界在製造人工智慧時，須確保其「系統依照我們的指令行動」。...
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反烏托邦的科技
科普學習
今年是二零一四年，距離喬治·奧威爾創造的《一九八四》那個時空已經過去了整整三十年。值得慶幸的是，除了斯諾登揭露出的「稜鏡」計劃，目前並沒有「電幕」和「老大哥」在監視著我們。但值得注意的是，隨著時間的推移，現有的許多技術都有演化為反烏托邦科技的可能。事實上，那些看似天馬行空的反烏托邦科技在現實世界都有對應物。電影中的反烏托邦社會是一個想象的世界，以影像反映與理想社會相反的極端惡劣的社會形態。這種社會表面上波瀾不興，內在卻充斥著無法消除的種種弊病，如階級矛盾、資源緊缺、犯罪、迫害等。在這令人絕望的未來中，技術文明往往泛濫並高於精神文明，精神依賴並受控于技術，人在高度發達的技術社會裡並沒有真正的自...
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坐著計程車上太空
科普學習
太空計程車競爭塵埃落定2014年9月16日，美國航空航天局（NASA）宣布，在運送宇航員到國際空間站項目的競爭中，波音和太空探索技術（SpaceX）公司成了贏家。美國宇航員最早可在2017年乘坐這兩家公司分別研製的CST-100飛船和「龍2」型（Dragon 2）飛船，從美國本土飛上太空。此前，因為太空梭退役，美國不得不向俄羅斯支付每個「座位」7000萬美元的高價，把自己的宇航員送上自己主導建設的空間站。這一合同的簽訂，標志著喧囂多年的太空計程車競爭塵埃落定，私營企業首次躋身載人航天領域。CST-100飛船名字中的數字100代表100公里，這是地面到太空的距離，這意味著它專門執行空間近地短...
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夜空爭奪戰
科普學習
失色的星空太陽落下不久，霧氣漸漸上升，清冽的空氣瀰漫在四周，把海拔900米的國家天文台興隆觀測站和山下的村莊籠罩在一片濃濃的寒意里。儘管已是初夏，但我們都穿得很多，靜靜地圍在施密特望遠鏡旁，努力適應著望遠鏡圓頂里的黑暗。突然，電動機的嘯叫打破了寧靜。圓頂隆隆地敞開了，並吱吱嘎嘎地轉到選定的夜空。在天窗升起后露出的縫隙里，出現了一顆顆星星。為防止光污染，偌大的觀測站里連一盞路燈都沒有。山樑上零星分佈的圓頂與山谷中的數幢樓房也罩在一片黑暗中，看不到一點兒燈光。這裏的窗子都使用雙層窗帘，晚上不會漏出一丁點兒光線，以免影響天文觀測。這種只有星光的黑暗是習慣了城市生活的人很難想象的。以上是筆者在參...
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太空實驗：無限風光在險峰
科普學習
中國首個真正意義上的空間實驗室「天宮二號」已經發射升空。在這個距地面400公里高的太空實驗室里，科學家將開展十多項科學實驗和觀測。有資格登上「天宮二號」的實驗，無疑都屬於最前沿的科技領域。10月21日，航天員景海鵬和陳冬在「天宮二號」上開啟了人類歷史上首次太空腦機交互實驗。這項實驗可將航天員的思維活動轉化為操作指令，並監測航天員的腦力負荷等狀態。受微重力和操作空間狹小等條件制約，航天員在太空中完成複雜任務受到極大限制。腦機交互可不依賴外部動作，將航天員的思維活動轉化為操作指令，同時又能監測航天員的腦力負荷等神經功能狀態，實現人機相互適應，減輕作業負荷，是最理想的人機交互方式。針對腦機交互技...
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太陽浩劫，如何躲過？
科普學習
現實生活中，小行星與地球擦肩而過的消息經常成為新聞頭條，但卻很少有人關心太陽對地球的潛在威脅。今年7月美國宇航局宣布，兩年前的一場超級太陽風暴差點命中地球，其威力「足以把現代文明打回十八世紀」，從而揭開了太陽暴虐的一面。這場太陽風暴發生在2012年7月23日，是過去一百五十多年裡威力最大的一次。如果它掠過地球，我們可能現在還在收拾殘局。這場太陽風暴只要提早一周發生，地球可能就被擊中了。幸運的是，那場太陽風暴只是從地球軌道上穿過，擊中了一顆美國太陽觀測衛星。科學家們說，如果太陽風暴擊中地球，首先會引起大範圍停電，不僅家用電器無法使用，通信也將中斷，甚至家中的馬桶都無法沖水，因為城市供水系統也...
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宇宙大爆炸的50年
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2014年3月17日，美國科學家宣布他們首次探測到了宇宙大爆炸后形成的引力波，這一發現對了解宇宙如何誕生具有里程碑式的意義。曾在1980年提出宇宙暴漲概念的理論物理學家、麻省理工學院教授艾倫·古思稱，這一最新研究「絕對有資格獲得諾貝爾獎」——它有助於證明宇宙誕生於138億年前的一次大爆炸。最早的宇宙學說宇宙大爆炸學說是目前公認的宇宙起源的「標準學說」。人類對於宇宙從何而來的好奇心古已有之。從東方的盤古開天地到西方的上帝七天創造世界，各民族關於宇宙起源的傳說如出一轍，即都是由超自然的力量「建造」了宇宙。不單是對宇宙起源的猜測相似，各民族對宇宙結構的最初看法也是驚人的相同。這從三個文明古國對...
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宇宙島：遠在天邊的世界
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整整九十年前，1924年2月的第一個星期，美國天文學家哈勃給仙女座星雲里的一顆亮星拍攝了一系列照片。照片顯示這顆星的光度在迅速增大，這是一顆造父變星。哈勃計算出這顆星及其所在的星雲距離地球達90萬光年，遠超過銀河系的直徑。仙女座星雲其實是銀河系外巨大的天體系統——河外星系。人類對宇宙大小的認識再次被拓寬了。宇宙島猜想哈勃的發現，給持續多年的關於旋渦星雲是銀河系內天體還是銀河系外的「宇宙島」的爭論畫上了一個圓滿的句號。所謂「宇宙島」，就是將宇宙視為大海，銀河系和其他類似天體系統則視為大海中的島嶼。16世紀末，義大利思想家布魯諾推測恆星都是距我們極其遙遠的太陽，進而提出關於恆星世界結構的猜想。...
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師法自然：仿生學的奇妙世界
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火星和深海魚類有關係嗎？這兩樣看似遠隔十萬八千里的事物卻通過一門叫「仿生學」的學科建立了聯繫。2014年，美國國家航空航天局（NASA）公布了下一代宇航服的三種設計方案，其中一款宇航服叫作「海洋」，其靈感來自海底世界，宇航服的仿生照明線模仿深海魚類的表皮設計而成，電子光使宇航員在微光條件下也能夠被看到。新一代宇航服將在模擬火星的環境中進行測試，還會在模擬太空失重環境的訓練水池中考驗其密封性能。1960年，美國學者J·E·斯蒂爾首先提出了仿生學的概念。仿生學是指人類模仿生物結構與功能，發明新技術的科學。這是一門只有短短半個世紀歷史的新興邊緣學科，但仿生學的實踐卻可以追溯到人類的黎明時期。臨摹...
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帶著重力上太空
科普學習
眾所周知，儘管航天員可以把空氣、食物、水和書籍等物帶到太空中去，儘可能地模擬舒適的地球環境，但有一樣東西是無法被帶入太空的，那就是重力。人一出生就在地表感受到9.8m/s2，即1g的重力加速度，並深受其影響。人的骨骼、肌肉、空間感覺系統都是為適應這種重力環境的。一旦脫離重力，一切都會紊亂。失重的不良影響航天員在長期的太空飛行中，會產生一系列與衰老相似的生理變化：骨質疏鬆、肌肉萎縮、 心血管系統失調、站立耐受時間下降、貧血、細胞免疫系統受到抑制等。以骨質疏鬆為例，人的骨密度在35歲左右達到最大值，之後以大約每年0.5%的速度下降。但航天員在軌飛行時，平均每個月就將丟失1%~2%的骨量，相當於...
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時空的漣漪
科普學習
2016年2月12日，各路媒體都在傳播同一個消息：2015年9月14日，位於美國的兩隻引力波探測器同時探測到一個短暫的引力波信號，這個信號源自距地球約13億光年的雙黑洞系統的合併。兩個黑洞的質量分別是36個太陽質量和29個太陽質量，其中，引力波輻射損失的質量大約為3個太陽質量。這個發現不但表明宇宙中存在太陽質量級別的雙黑洞系統，更是人類第一次成功探測到引力波，也是首次探測到兩個黑洞的合併。引力波是什麼？尋找引力波是尋找廣義相對論效應的工作的一部分，那些效應往往難於測量。根據廣義相對論，時間和空間會因質量發生彎曲，時空彎曲的直觀效果就是我們感受的萬有引力。如果把整個宇宙想象成一張蹦床，把天...
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時間旅行的N種可能
科普學習
什麼是時間？時間是物理實在，還是心理感受？對時間的感受是絕對的，還是相對的？時間是線性的還是循環的？時間是無止境的還是有一個終結？時間是否可逆？時間可以被超越嗎？無數物理學家、心理學家、哲學家、文學家對上述問題給出了自己的解答，但是，沒有一個比古羅馬帝國基督教神學家、哲學家聖·奧古斯丁的答案更為機敏。當他被問及「什麼是時間」時，他回答：「沒人問我時我還知道，一旦要回答它，我就一無所知了。」也許，這就是時間的最大悖論——人人都能感覺它的流逝，人人又都無法準確描述它。飛出個未來英國著名科幻作家喬治·威爾斯的名著《時間機器》開篇有這樣一段對話，反映了普通人對於時間旅行的天然疑惑：「他為什麼就...
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月球屬於誰？
科普學習
2013年12月，嫦娥3號探測器攜帶中國首台月球車登陸月球。月球表面第一次出現中國車轍。月球及其資源的歸屬，又一次成為熱門話題。從歷史說起1969年7月，當宇航員阿姆斯特朗把美國國旗插上月球表面時，他宣布：「我是為全人類的和平而來。」這絕不是一句空話。佔領月球已經被1967年簽署的聯合國《外層空間條約》所禁止。該條約規定：第一款：「外層空間，包括月球和其他天體，在平等和與國際法一致的基礎上應無區別地為各國自由探測並利用，各國可以自由到達任何區域和天體。各國可以自由在包括月球和其他天體在內的外層空間進行科學考察活動，各國應推動並鼓勵此類考察的國際合作。」第二款：「外層空間，包括月球和其他...
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深海探測那些事
科普學習
最具深度的導演2014年5月，美國伍茲霍爾海洋研究所一台遠程控制的深海潛水機器人「涅柔斯」在紐西蘭附近海域下潛作業時因壓力過大而爆裂。當時，「涅柔斯」正在執行對世界第五深海溝——克馬德克海溝的探索任務。對此，著名電影導演詹姆斯·卡梅隆感慨道：「我感覺失去了一個朋友，『涅柔斯』是一部奇異的、具有突破意義的機器人。它是世界上唯一一台能夠到達極深海溝的現役交通工具。」卡梅隆的另一個頭銜是深海探險家。早在拍攝科幻影片《深淵》（1989年）時，他就嘗試了前所未有的水下特技效果，營造出深邃神秘而又斑斕迷人的深海景觀。到1995年準備拍攝《泰坦尼克號》時，他不但繼續運用了在《深淵》中實踐過的水下特技手段，...
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