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流浪地球2 科学扫盲

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online_member 发表于 2023-2-9 08:27:17 | 显示全部楼层 |阅读模式
起因是这样的,看完电影朋友和我说流浪地球2不够硬核,而我认为究其原因是他本身科学素养不高,无法理解或者体会球2硬科幻的魅力。
流浪地球2的很多硬核科幻都没有直接解释含义,还有一些硬核细节就直接是一个镜头一带而过,因此存在一定门槛,这梳理了一些我看到的硬核科幻细节,如有错误烦请指正。
太空电梯

太空电梯是什么?
太空电梯是一种人类去往宇宙的设备,是一种科学设想,它和火箭是同一时期被提出的。
为什么要造太空电梯?
要制造领航员空间站,月球发动机,需要运输大量的人力物力,如果往返一直使用火箭或者航天器,那么成本是极高的。所以需要太空电梯降低成本,三体中也称太空电梯是地球和宇宙的巴拿马运河。
为什么电影里太空电梯下降会有白雾?
白雾是冷却液气化产生的,下降过程中和陨石一样,电梯间与空气摩擦会导致过热,电影中设计了冷却液进行降温。
太阳风暴

550C是怎么损坏的?
电影中夸大了太阳风暴的影响,太阳风暴是的太阳的剧烈活动,一般表象就是电磁干扰。电影中太阳风暴的磁场强度高的惊人,以至于应当于引爆了一颗巨型emp炸弹,极大的电磁场突变带来的就是极高的瞬时电流,这么高的电流足以击穿一切精密电路上的二极管。
为什么笨笨没有烧掉?
月球上避难时有一个微不足道的细节,笨笨进入安全屋后,用一个铝箔毯把自己盖住了,这就是对抗emp攻击最有效的方法,电磁屏蔽技术。
550c底层操作系统实时生成是什么?被黑入后操作系统覆写又是什么?

众所周知,我们的计算机被分为了软硬件,硬件是实际的电路,软件则是驱动这些硬件的逻辑关系,而操作系统才是真正和硬件直接打交道的软件。
一般我们组装一些复杂功能的系统,都需要一个底层的操作系统来管理各个硬件,而操作系统中就有各个硬件的驱动代码,而550c的功能就是在原有操作系统运行的过程中,实时动态生成这些操作系统代码,每接入一个设备就自动生成新的操作系统,这大大降低了各功能设备接入的难度。
同时由于550c是量子计算机,其计算速度比原有计算机速度快的多(和现有超算的速度相比,可能是现有超算上百万倍的速度),因此可以加速月球发动机的建设。
另外覆写操作系统是一种极端的抵御黑客攻击的方法,类似于得了绝症直接下辈子重开抵御绝症。
月亮怎么炸的?

科普:月球上有丰富的氦3,根据月球探测的结果,月球上的氦-3含量估计约100万吨以上。氦3是优质的核聚变原料。
引爆月亮的基本原理就是:使用大量核弹同时引爆,核爆的高温会使月球上的氦3发生聚变反应,也就是让月球成为一颗超级氢弹。
什么是相控阵核爆?为什么要用相控阵核爆?

相控阵这个词是实际存在的,只是并不是用在核爆上,而是用在通信领域,例如5G通信就是用了相控阵波束成形。
解释相控阵前需要一些前置物理学常识--波的叠加。
如果描述波的方程是线性的,则可以使用叠加原理。这就意味着由在同一空间中传播的两个或多个波的合成振幅,是由每个波单独产生的振幅之和。

流浪地球2 科学扫盲486 / 作者:以神的名义屑 / 帖子ID:109670

波的叠加

例如光的干涉现象

流浪地球2 科学扫盲372 / 作者:以神的名义屑 / 帖子ID:109670

光的双缝干涉

在同相位的地方会亮,异相位的地方是暗。
相控阵就是基于叠加原理,通过多个排列有序的可控波源,在相同方向产生同相波,从而达到束波,聚能的效果。

流浪地球2 科学扫盲109 / 作者:以神的名义屑 / 帖子ID:109670

相控阵波束成形

为什么要用相控阵?
尽管月球上有大量的氦3,但是想要他们发生聚变反应就需要极高的温度,这个温度即使是所有核弹一起爆炸也无法达到。但是如果把核弹以相控阵的方式排布引爆,其辐射场叠加的温度则足以诱发聚变。
数字生命

数字生命一直有一个经典悖论:忒修斯之船
忒修斯之船:如果忒修斯的船上的木头逐渐被替换,直到所有的木头都不是原来的木头,那这艘船还是原来的那艘船吗?
数字生命是一次性替换所有的木头。
在《赛博朋克2077》中也有和数字生命类似的Relic技术,只不过探讨的侧重点不同。
人在回路(HITL )是什么?
这是人工智能机器学习领域的一种方法,它主要依靠人的智能帮助机器更加智能化。例如前不久大火的ChatGPT就使用了人在回路,通过用户反馈调参。
参考:
维基百科编者. 太空電梯[G/OL]. 维基百科, 2023(20230124)[2023-01-24]. https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=%E5%A4%AA%E7%A9%BA%E9%9B%BB%E6%A2%AF&oldid=75664572.

维基百科编者. 相控阵[G/OL]. 维基百科, 2022(20221129)[2022-11-29]. https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=%E7%9B%B8%E6%8E%A7%E9%98%B5&oldid=74838774.

维基百科编者. 叠加原理[G/OL]. 维基百科, 2021(20210426)[2021-04-26]. https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=%E5%8F%A0%E5%8A%A0%E5%8E%9F%E7%90%86&oldid=65365763.

人在回路(Human in the loop)学习中... - 咪咕班克斯的文章 - 知乎 https://zhuanlan.zhihu.com/p/343074171
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