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科幻交通进入现实

科普小知识2022-05-25 15:03:10
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这是北京常见的一天。

我紧紧踩住离合器,以每分钟30厘米的速度向前移动。与此同时,我对插队的车辆和突然横过马路的行人保持高度警惕。一路上,我目睹了几起由疏忽引起的事故。导航软件完全没用。我依靠微信上同事的实时交通报告来选择路线。比交通堵塞更令人担忧的是,一场大雨会出乎意料地到来,我的油箱接近红色警戒线。我记得几年前北京的暴雨,它让许多司机很难整夜返回,甚至弃车逃生。

很难想象这是2014年。我们已经向火星发送了无人探测器,但是我们仍然遭受着如此低效和愚蠢的运输。作为一名资深科幻迷和作家,我不禁想起了我十几岁时看过的那些科幻小说和电影。它们所描绘的奇异的未来交通模式曾经让我吃惊,也启发了我。经过这么多年,什么已经成为现实,什么仍然遥不可及?什么样的交通工具是现实的,符合现代人类的需求?

在汽车完全抛锚之前,我放下思绪,幻想着在另一个平行宇宙的狭窄空间里所有可能的逃生方式。

梦想成真了

科幻交通进入现实

-气垫船

世界著名科幻科普作家艾萨克·阿西莫夫在参观了1964年纽约世博会后写了一篇文章,并于1964年8月16日发表在《纽约时报》上,想象自己漫步于2014年世博会。他写道:

“到2014年...压缩空气的喷射还会导致车轮离开高速路面,这将使路面问题最小化,并将泥路和草坪变成大道。到那时,桥梁将变得可有可无,因为汽车已经可以通过压缩空气射流在水上“飞行”,尽管交通法将禁止这种做法。

他的大部分预测都变成了现实。除了最后一句,气垫船现在在世界上被广泛使用,并将从军事领域进入普通人的日常生活。

20世纪80年代气垫船的概念——空气动力学

早在19世纪,法国科幻作家儒勒·凡尔纳就画了一幅汽车行驶在街道上的图片。事实上,与目前的电动汽车相比,空气动力汽车有“新能源”的称号。毕竟,电动汽车的历史可以追溯到1834年,直到1886年,卡尔·本茨才发明了一种由内燃机驱动的汽车。

随着石油能源危机的日益逼近,人类正在寻求各种替代能源来满足日益增长的交通需求。与电动汽车所需的高成本充电站辅助建设相比,空气动力学可谓物美价廉,无污染。由于空气是高度可压缩的,它可以用作能量载体和气动车辆的动力源。目前,许多国家已经开发出成熟的气动飞行器技术。印度塔塔汽车公司推出的空气动力汽车,每充满一次“燃料”——压缩空气,就能以每小时96英里的最高速度行驶1000英里,而价格仅为1.8万美元。

在登上月球和核潜艇后,100年后凡尔纳的预言再次实现。

科幻交通进入现实

本田空气动力学概念车——智能车

在20世纪80年代的电视连续剧《骑士骑士》中,主人公开着一辆酷而健谈的车,到处为正义而战,成为许多孩子心目中英雄梦想的代表。在电影中,汽车会用机械而略带可爱的声音抱怨:“请不要叫我‘汽车’或‘几个*’,我是骑士工业3000。”

几天前,我的一个也喜欢科幻小说的朋友突然打电话给我。他几乎咆哮道,“你还记得《骑士》第三季中会说话的遥控汽车吗?我买了一个!”我一度怀疑他赌博输钱疯了,想向我借钱,直到他把车停在我面前,挥舞着他的手机应用程序,演示如何解锁、打开空调和远程启动引擎。他甚至突发奇想,让快递员把包裹送到停车场,然后他用手机远程打开车门。

我可以想象当时信使的表情。

这只是智能汽车系统Sensus的一小部分。与手机应用同步的汽车服务员将提供远程控制和实时监控车辆的功能。你可以实时了解车辆的各种数据信息。这是一个非常必要的功能,我的懒惰和健忘的朋友提醒及时加油和提交维修。他大方地让我坐在客车里,给我看漂亮的内部和控制界面,用莆田普通话发号施令。连接到云大数据平台的智能在线系统能够准确识别他的密码,显示天气、PM2.5、实时路况和导航,甚至连接百度搜索和豆瓣电台。

我几乎相信这辆车很快就会变形。

科幻交通进入现实

沃尔沃传感智能车辆平台这还没有结束。他按下面板上的“待命”键,一个甜美的女声响起:“你好,刘先生。我能帮你吗?”我的朋友给了一家以受欢迎而闻名的餐馆的名字。一分钟后,女声再次响起:“我已经为你预订了今晚7点的两个人。”

我震惊地问他,“这是林志玲吗?”

我的朋友笑了,好像他对我并不感到惊讶。“伙计,这是沃尔沃。”

感觉就像你的私人秘书。你可以通过呼叫中心预订酒店和机票。最重要的是,当车主遇到重大事故时,按下紧急呼救键,呼叫中心将自动定位汽车并联系车主,以最高优先级开始救援。

在上世纪六七十年代,人们总是想象智能汽车比月球飞船更先进。在我看来,在21世纪的今天,幻想已经成为现实。高级并不意味着堆积复杂的功能,而是让技术退居二线,通过方便直观的控制界面直接触及人性最深处的需求:安全、方便、智能和高效。

沃尔沃Sensus无疑代表了智能汽车平台向人性化发展的正确方向,其开放和开拓生态链上游和下游的雄心也将赋予其巨大的想象空间。在可预见的未来,它将真正改变现有的交通生态系统,改变人们的出行方式,并成为智能交通新时代的起点。

科幻交通进入现实

要实现的梦想

-飞行背包

自古以来,人类对飞行的渴望从未停止过。我说的不是像坐在钢盒子里一样飞行,而是真正*地飞行。因此,在奇幻小说中有孙悟空的云彩,哈利·波特的魔法扫帚,甚至还有一对像天使一样的巨大翅膀。然而,在科幻小说和电影中,所有关于飞行的梦想都通过了物理定律的严格测试,最终变成了一个形状——肖恩·康纳利在007年背上那件看起来怪怪的东西:迅雷,但它能喷出火焰把他带向天空。

今天,捷豹公司生产的捷豹已经出售给公众。尽管它仍有许多缺点,如重量大(81公斤)、飞行时间短(11分钟)、距离有限(最长18公里,最长76米)和安全性差(仅适用于受过专门训练的飞行员),但在科罗拉多州丹佛的试飞证明它是可行的。也许随着时间的推移,科技的进步真的可以让普通人在任何时候飞入天空,远离拥堵,但是否会出现另一种情况,人们在空中忙着相互躲避,电线、鸟和风筝将成为交通事故的主要隐患。

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喷气背包飞行试验-飞行器

从“第五元素”飞行器阵列到“少数派报告”三维交通,几乎所有的科幻电影都会有疯狂的飞行速度,这几乎已经成为科幻电影的一大惯例。正如科技界的科幻作家威廉·赫特林所说:

“飞车永远是我心中最柔软的部分。作为20世纪70年代出生的人,我们从很小的时候就相信未来一定会有会飞的汽车,因为会飞的汽车总是出现在当时的科幻小说中,但它们从未真正出现在现实生活中。”

这个梦想可能不再遥远。今年早些时候,麻省理工学院的traver Georgia公司推出了一种飞行汽车设计——“过渡”,并宣布了一种更加自动化的模型——“TF-X”。它实际上是一种合法的街道车辆,不需要长跑道和高标准的着陆机场。然而,除了技术和成本,更大的瓶颈在于立法。即使在美国,也只有三分之一的人有飞行执照。三维空间中交通路径控制的难度将呈几何级数增长。风险因素还在于,我宁愿把它挡在坚实的地面上,也不愿看到一辆抛锚的飞行汽车从300米的高度垂直坠落。

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“第五元素”静止——自动驾驶仪

1964年,阿西莫夫设想,50年后,“人们将花费更多的精力设计具有‘机器大脑’的交通工具,并在设定目的地后自动到达,而不会被人类缓慢的反应所干扰。””他预计2014年世博会的亮点之一将是一辆机器人汽车,它能轻松避开离地面两英尺高的行人和其他空中障碍物。

在流行了半个世纪的“小灵通漫游未来”中,叶永烈描述了一款装有“自动防撞装置”的智能车。这种车即使是小孩也能轻松控制。在未来的世界里,人们称之为“浮动交通”。

在21世纪的今天,这些梦想即将实现。

科幻交通进入现实

谷歌花了五年时间完善其自主研发的自动驾驶技术,并于今年年初推出了原型车。令许多人惊讶的是,谷歌似乎试图实现一步无人操作。它从根本上取消了方向盘和仪表,没有油门、刹车或后视镜,只留下“启动”和“停止”的物理按钮。尽管这款原型车看起来像一个玩具,但它仍然让许多司机怀疑,人类是否准备好将自己的生命托付给这样一台完全由传感器和计算机控制的机器。

如果谷歌是一个想爬上顶峰的冒险家,那么始终坚持安全第一的沃尔沃就像一个爬上*并逐渐实现自己自动驾驶梦想的探险家。

目前,行业对自动驾驶的定义大致分为四个层次。0级就像一个同伴练习,它会提示司机偏离车道或视野中的盲点,但不会干扰你的驾驶。一级就像一辆有眼睛和耳朵的汽车。它通过摄像头和传感器感知道路、行人和周围的车辆。当司机由于疲劳或注意力分散而无法及时做出反应时,它会像条件反射一样帮助你踩刹车,以防止事故发生。到了第二级,汽车开始有了大脑,无论在繁忙的交通还是拥挤的环境中,它都能判断出驾驶员的状态变化,结合对车辆和环境的数据分析,在一定程度上接管方向盘,实现自动驾驶。

今天,沃尔沃给了汽车理解世界的智慧。

最终,沃尔沃将通过车间互联、道路磁定位等先进技术,在深入了解和分析6万多条交通事故数据的基础上,建立基于人、车、环境道路等动态大数据系统的车辆网络,实现真正的全自动驾驶(三级)。

在我看来,这种循序渐进的迭代思维更适合这个互联网时代。它把人而不是汽车放在整个生态系统的中心。毫无疑问,这是由于对人性更微妙和透明的理解和洞察。

想象一下,当你开车时需要接电话、吃饭、紧急情况下工作或与家人聊天时,自动驾驶系统可以检测到你的状态变化并接管控制权。当您将手放回到方向盘上时,控制电源将平稳且无延迟地切换回手动驾驶状态。即使在你到达目的地后,车辆也能找到停车位并自动停车。当你需要使用汽车时,只要触摸手机,汽车就会从停车场停在你面前。

新沃尔沃XC90部分实现了这些奇妙的想象。司机喜欢开车,不用担心疏忽造成的交通事故,人的手和头脑将真正得到解放。

从更大的维度来看,每辆车都成为一个数据节点,通过云融合成一个实时动态的大数据集群。交通流成为一个有机的合作生命体,能够根据人、车和环境的变化,实时调整驾驶策略,选择最佳路线,减少能耗、事故和污染。

让我们拭目以待新时代的到来。

科幻交通进入现实

沃尔沃对斯德哥尔摩无人驾驶试点项目“驾驶我”的不可企及的想象

-真空列车

继特斯拉之后,现实生活中的钢铁侠埃隆·马斯克的下一个幻想是“超环”,它在真空管中以每小时1300公里的最高速度运行,从洛杉矶到旧金山需要35分钟,从旧金山到纽约需要2小时。

这个疯狂的想法源于科幻小说。1956年,著名科幻作家罗伯特·海因莱因在他的作品《双星》中描述了“真空火车”。通信卫星之父亚瑟·克拉克和1976年科幻小说作家拉里尼在《过时的世界》中也描述了类似的载体。

然而,问题是管道距离太长,无法实现完美的密封效果。如果发生气体泄漏,这意味着系统必须连续泵送空气,这将消耗大量能量。高速摩擦引起的高烧也是一个隐患,这不可避免地让人们想起一台巨大的人类爆米花生产机器。

埃隆·马斯克认为只需要60亿美元和7年就能建成从旧金山到洛杉矶的超级环路。祝他好运。

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超环原型——太空电梯

另一个是亚瑟·克拉克,他在1978年出版了《天堂之泉》,详细描述了连接地面和低地球轨道的太空电梯。20世纪90年代,太空电梯成为科幻小说中的一个重要元素。例如,在斯坦利·罗宾逊国王的小说《红色火星》中,太空电梯成了通往其他星球的交通工具。

它的概念看起来很简单。它的原理是通过电缆将人类送入太空。太空升降机的一端位于地球赤道附近的海上浮动平台上,而另一端位于地球同步轨道上,高度为36000公里或更高。如果没有火箭、喷气发动机或其他推进技术,太空电梯可以沿着电缆往返于太空。能耗基本为零,价格低廉,比火箭更安全。

有许多原因阻碍这个疯狂的想法变成现实,其中物质力量是最关键的一个。目前,碳纳米管的理论强度约为钢的100倍,但其重量仅为钢的1/6至1/7,这是一个潜在的解决方案。但到目前为止,世界上还没有人成功地生产出长度超过1米的碳纳米管,而且它的结构很难掌握。就连雄心勃勃的巨人谷歌也找不到合适的材料,不得不暂时隐藏太空电梯项目,等待材料科学的突破。

太空电梯示意图

-长距离传输

传送这个词最早出现在长寿科幻系列片《星际迷航》中。“企业号”宇宙飞船的乘员通过传送装置被分解成原子,以光速传送到其他宇宙飞船或行星上,然后重新组装成原来的人体,即使穿着没有任何区别。

这可能是人类对交通方式的终极想象。他们只需要一根手指。春运、交通堵塞和时差都是不可能的。我们的旅程是星海。最近,荷兰代尔夫特技术大学的罗纳德·汉森教授在一次100%精确的实验中将一个原子转移到3米处。这使得许多科幻迷重新点燃了他们对心灵运输的幻想。

汉森教授说:“如果你相信人体是无数原子以特定方式聚集在一起的产物,那么你就会相信在未来的某一天,我们可以把人从一个地方转移到另一个地方。尽管在实践中很难做到这一点,但这并不意味着这是不可能的,因为这种传输并不违反任何基本的物理定律。”

然而,我总是想起另一部科幻电影《苍蝇人》。里面的科学家出于无畏的科学乐观主义,在自己身上进行了远程传输实验。不幸的是,一只苍蝇飞进了分解过程。苍蝇的原子和人体的原子结合成一个半人半飞的怪物。这部科幻惊悚片给我留下了如此深刻的童年阴影,以至于我本能地怀疑所有分解和重组的物体(更不用说有意识和情绪化的人类)是否仍然是原始个体。这不仅是一个技术问题,也是一个伦理和哲学问题。

幸运的是,在我有生之年,我不应该面对这样的问题。

科幻交通进入现实

科幻剧《星际迷航》仍然用几个不怕死的角打断了我。我前面的车被拖走了,交通终于又开始缓慢流动了。我在犹豫是去最近的加油站还是直接开车回家避雨。我所有的决策都是基于经验和直觉,但最终决定的是运气。如果我的车配备了像沃尔沃森斯这样的智能汽车平台或自动驾驶系统,也许一切都会不同。

对于科幻作家来说,三流作家虚构情节,二流作家构思技术,一流作家可以从技术创新中演绎出整个世界的变化。在1880年,预测汽车的出现并不困难,但预测石油危机、交通堵塞、停车和空气污染等问题却相当困难,这些都需要一个相当超前的视野。即使像阿西莫夫一样出色,在他对2014年的幻想中,汽车行业的领袖仍然是通用汽车。在我们熟悉的现实世界中,汽车行业的领先创新者和领导者长期以来被沃尔沃、谷歌、特斯拉和其他品牌占据。

人类一直在追求更快、更舒适、更人性化的交通工具。大胆甚至疯狂的幻想家们做出了预测,编织了梦想,而脚踏实地的科学家和工程师们逐渐将梦想变成了现实。然而,无论我们走多远,我们都不应该放弃“尊重人”的价值观。我们应该利用科学技术把人类从低效、机械和乏味的日常生活中解放出来,从事更有创造性的工作,享受更好的生活,而不是让人们成为机器和材料的奴隶。