问题

如果像《三体》中一样集全人类之力,我们是否能在某些瓶颈领域达到质的突破?

回答
《三体》中,面对三体文明的威胁,地球文明被强制性地拧成一股绳,将所有资源和智慧聚焦于应对危机,这确实是一个极具想象力的场景。如果现实世界也能这样调动全人类的力量,能否在某些瓶颈领域实现质的突破?我认为,答案是肯定的,而且可能比我们想象的还要震撼。

首先,我们需要明确这里的“质的突破”意味着什么。它不仅仅是现有技术的渐进式改进,而是能够颠覆现有认知、改变游戏规则,甚至创造出全新学科和技术体系的飞跃。比如,能够实现星际航行,或者彻底解决能源危机,又或者是真正理解宇宙的本质。

那么,如果全人类之力真的被集中起来,会在哪些领域产生质的突破呢?

1. 能源与动力技术:破除物理定律的束缚

这是最有可能率先实现质的突破的领域之一。《三体》中的“水滴”就是一个极致的例子,它利用了我们至今无法理解的维度技术,能够以超越我们想象的强度和速度进行运作。

在现实中,如果全人类集中力量,我们可以想象这样的场景:

聚变能源的最终解法: 我们目前在可控核聚变领域已经取得了显著进展,但仍面临诸多工程和科学难题。如果能将全球最顶尖的物理学家、工程师、材料科学家汇聚一堂,投入前所未有的资金和算力,我们或许能迅速攻克等离子体约束、材料耐受性、能量输出效率等关键瓶颈。想象一下,一个全球协同的项目,汇聚了各国最好的大脑,不仅是在实验室里进行小规模实验,而是直接建造数千个不同方案的原型反应堆,同时进行大规模测试和数据分析。这种速度和广度是前所未有的。
反物质的生产与应用: 反物质是已知能量密度最高的物质,但其生产成本极高,且难以储存。如果集中全人类的力量,或许能开发出高效的反物质生产技术,甚至找到能够安全、稳定储存反物质的方法。一旦突破,这将彻底改变能源供应格局,为星际航行提供动力基础。
零点能的探索: 虽然目前零点能(真空能)的理论研究仍处于早期阶段,但如果能投入足够多的顶尖理论物理学家去探索其本质,并开发相应的提取和利用技术,或许能解锁一种取之不尽的能源。这就像《三体》中提到的“曲率引擎”一样,一旦掌握了新的物理原理,就能创造出全新的动力系统。

2. 材料科学:构筑超越想象的物理屏障

《三体》中的“水滴”之所以强大,很大程度上归功于其超乎想象的材料属性。在现实中,集中全人类的力量,我们在材料科学领域也能实现质的飞跃。

纳米与原子级工程的极致运用: 我们可以在原子层面精确地设计和制造材料,创造出具有前所未有的强度、韧性、导电性或隔热性的物质。想象一下,不再是依赖炼制和提纯,而是像“水滴”一样,直接在原子层级“生长”出所需的结构。这可能意味着能够制造出能够承受极端环境的飞船外壳,或者效率极高的能量传导材料。
通用可制造性材料的开发: 如果我们能突破现有材料的局限,开发出一种可以通过简单指令,在原子层面重组变成任何所需材料的“通用基底材料”,那将是颠覆性的。这就像《三体》中可以随意变换形态的“水滴”。
智能材料与自修复材料的普及: 能够根据环境变化自动调整属性,或者在受损后能自我修复的材料,将极大地提高工程系统的可靠性和寿命。将全人类最优秀的材料科学家和生物工程师结合,或许能创造出真正“活”的材料。

3. 信息与计算:计算能力的指数级跃升

《三体》中,人类的计算能力是应对三体文明的重要手段,但也始终受到物理世界的制约。如果集中全人类之力,我们可以在计算领域实现前所未有的飞跃。

量子计算的成熟与普及: 目前量子计算仍处于早期阶段,但一旦攻克了量子比特的稳定性、纠错能力和可扩展性等瓶颈,其计算能力将是经典计算机的指数级增长。想象一下,一个全球合作项目,汇聚了全球所有在量子物理、计算机科学和数学领域的顶尖人才,共同攻克量子纠缠、退相干等难题。这可能会瞬间解锁许多目前无法解决的科学问题,例如新药物的设计、气候模型的预测,甚至是对宇宙物理定律的更深入理解。
生物计算与脑机接口的融合: 将生物的计算能力与人工智能相结合,或者通过更深层次的脑机接口实现人与机器的无缝协作,甚至可能实现集体意识的某种形式。如果能够理解和模拟人类大脑的计算机制,并将其与量子计算结合,其潜在的计算能力是无法估量的。
信息传播与储存的革命: 如果能突破光速限制的信息传播方式,或者开发出极其高效的信息储存技术,那将极大地加速科学研究的进程。也许会发现某种与维度相关的通信方式,或者能够将整个宇宙的信息压缩到一个极小的空间内。

4. 基础物理与宇宙探索:触及宇宙的真实面貌

《三体》的整个故事都围绕着对宇宙更高维度和更深层物理规律的探索。如果全人类集中资源,我们真的可能触及这些未知领域。

对宇宙基本粒子的更深层理解: 我们可能会发现新的基本粒子,或者更深入地理解暗物质和暗能量的本质。这需要动用全球最先进的粒子加速器和宇宙观测设备,并且能够将来自不同领域的科学家连接起来,进行跨学科的思维碰撞。
引力与量子力学的统一理论: 这是物理学界长期追求的圣杯。如果能够将这两个理论统一起来,我们就能更好地理解黑洞、宇宙大爆炸等现象,也可能为星际航行和控制时空提供理论基础。集中全球最优秀的理论物理学家,对每一个假说进行严谨的验证和修正,这种速度和深度是任何单独的国家或研究机构都无法比拟的。
多维空间的探索与利用: 《三体》中的“水滴”和“二向箔”都与多维空间有关。如果能发展出探测和理解更高维度的方法,甚至找到利用这些维度的技术,那将是颠覆性的突破。这可能需要我们重新思考测量学、几何学和拓扑学等基础学科。

然而,我们也必须理性地看待其中的挑战和可能性。

挑战:

整合的难度: 即使是集全人类之力,如何真正做到“集中”是一个巨大的挑战。不同的文化、政治体系、利益群体如何能够有机地融合,形成统一的意志和行动?历史上,即使面对共同的威胁,人类也常常因为内部矛盾而分崩离析。
认知偏差与思维定势: 全人类的智慧汇聚在一起,并不意味着所有人都能够接受颠覆性的思想。人类的认知常常受到现有知识体系的束缚,新的、非传统的想法可能被压制或忽视。谁来判断哪些方向是正确的?
信息不对称与权力分配: 在一个集中的体系下,如何确保信息的透明和公平,避免少数人掌握过多的权力,从而导致资源被滥用或研究方向被扭曲?
伦理与道德的约束: 为了实现突破,某些研究方向可能会触及我们现有的伦理底线,比如涉及极端的人体实验,或者可能引发无法控制的危险。

可能性:

“黑天鹅”事件的催化: 正如《三体》中的三体危机一样,极端的外在威胁有时会迫使人类突破自身的局限。虽然我们没有三体文明那样明确的威胁,但如果能够通过模拟或认识到潜在的宇宙威胁(例如小行星撞击、全球性瘟疫、气候灾难等),或许也能激发出类似的集体行动。
科学发现的内在驱动力: 科学的进步本身就具有强大的驱动力。人类对未知的好奇心和探索欲是永恒的。如果资源被极大地倾斜,这种内在驱动力将释放出惊人的能量。
协同效应的无限放大: 当全球最聪明的头脑汇聚在一起,他们之间的交流、碰撞、互补将产生巨大的协同效应。一个人的灵感可能点燃另一个人的创意,一个看似死胡同的研究方向可能因为跨学科的视角而柳暗花明。

总而言之,如果人类能够克服内部的种种阻碍,真正做到像《三体》中所描述的那样,将全部力量和智慧聚焦于少数几个关键瓶颈领域,那么质的突破并非不可能。事实上,这可能是人类文明在面对巨大挑战时,最有可能实现跨越式发展的路径。但问题的关键在于,我们是否能够找到那个“三体危机”级别的催化剂,或者,是否能够主动地、有意识地构建起这样一种协同模式,来解锁我们尚未触及的科学疆域。

如果真有那么一天,我们或许能像《三体》中的人类一样,在绝境中爆发,创造出令我们自己都感到惊叹的奇迹。这其中的关键,不在于是否存在突破的可能性,而在于我们是否能够真正地团结和聚焦。

网友意见

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有希望,而且我们正在尝试。

就在现在,人类就有若干个项目集合了全世界各地百万级别的参与者之力,24小时不停地推进。

集众人之力很难,虽然人多势众,但是同样的也会人多嘴杂,当同一个项目中引入过多的人时,工作效率会降低,进而影响项目进度。

然而计算机不是这样。更多的计算能力可以叠加,完成一台计算机无法完成的任务。比如超级计算机就是多个处理器叠加的结果。目前全球排名第一的神威太湖之光拥有40960个处理器,超过1千万个核心,从而达到了每秒钟93千万亿次浮点计算的惊人计算能力。

然而超级计算机很贵,维护起来也很麻烦,这时候另一种解决方案的优势就体现出来了。当计算任务的实时性要求没有那么高的时候,我们可以把一个计算任务分解成很多小的计算任务,然后将它们分配给大量的普通计算机,这就是分布式计算。

分布式计算虽然因为数据传输速度受限,导致无法完成实时计算任务,但是其优势在于,可以通过志愿者招募,利用志愿者个人计算机的空闲时间和空闲算力,近乎无限地采用人海战术,而且成本由加入项目的志愿者承担。

目前最大的分布式计算志愿者项目是Folding@Home,这个项目利用分布式计算,模拟蛋白质折叠,进行计算药学的研究,希望可以解决一些疑难杂症,由斯坦福大学发起。

截至昨天(2018年5月14日),这个项目累计有来自全球各地的1919508个志愿者贡献过自己计算机的空闲算力,而此时这个项目可以维持每秒钟123千万亿次浮点计算的计算能力,超过神威太湖之光。

无论是谁,只要有一台可以联网的计算机,就可以下载软件来贡献自己的空闲算力,为这个可能是人类历史上最大的志愿者项目做出一点点贡献。

其实你可能已经给这个项目做过贡献了,索尼的PS3就支持给这个项目贡献算力,其算力比例一度达到整个项目的35%。

另一个项目名气更大一些,这个项目已经持续了近20年:SETI@Home,在家寻找地外智慧生命。

这个项目收集了大量的射电望远镜观测数据,然后在背景噪音里面寻找那些噪音无法解释的信号,这种信号可以认为是智慧生命发出的。

目前我们的技术能做到的是对宇宙进行监听,但是我们并不知道外星人的信号是什么样的,所以只能在海量的数据中通过异常信号来寻找外星人的痕迹,这就需要大量的算力支持。而这些信号又是以“录音”形式收集起来的,所以分布式计算正合适。

这个项目目前全球也有一百多万的志愿者,从亘古不变的宇宙背景音中,一刻不停地寻找那转瞬即逝的异响,希望可以找到那个无可辩驳的证据,证明我们在宇宙中并不孤单。

只需要下载BOINC的软件,就可以加入搜索外星人的队伍。

想想看,宇宙中的背景噪音,外加那么一丁点可能掺杂的外星人信号,跨过空荡荡的宇宙空间,被射电望远镜收集起来,传输到你的电脑上,通过你的处理器,寻找其中的异常,尝试寻找其中那点外星文明有意无意发出的声响。

谁也不知道哪一天,我们就会听到来自宇宙深处的问候。

虽然到现在为止,我们什么都没有听到,但是我们不过也只听了不到20年而已,在这颗小小的蓝色星球上,只有探索,是无止境的。

就像我们也期待,遥远的宇宙某处,有那么一群人可以看到远行的旅行者一号和二号,并且愿意集合他们的力量,只为听到我们准备的那一句:

Hello from the children of planet Earth.
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大家都忘了登月吗?以二战后的世界面貌来说,那是毫无疑问的科幻级项目。

阿波罗计划不是美国深谋远虑的安排,而是受苏联太空计划刺激的结果。1961年4月12日加加林上天,1961年5月5日美国赶快发射第一个宇航员——飞船连小便设施都没有,飞行中尿在自己的裤子里。20天后的5月25日,肯尼迪就宣布要在60年代登月,距离实际登月只有8年,和汽车公司开发一款精品车型的时间差不多。

此时美国运载火箭能力只有登月所需的二十分之一,全部航天经验来自Alan Shepard的15分钟亚轨道飞行,之后一年多美国人才第一次绕地球飞行,4年后美国人才学会太空行走,甚至没人知道月球表面的土壤硬度是否能支撑登陆器,但美国还是开工了……8年内把第一个登陆组送到了月球,距离人类第一次飞越大西洋只有40年。

事实证明,大力可以出奇迹。阿波罗计划总投资255亿美元——苏联给中国的那套完整工业体系,一般估算折市场价25亿美元,即这笔钱可以把6亿人口的农业国拖到工业化边缘十次。按照当时牌价,255亿美元是2.3万吨黄金,大概相当于全世界政府黄金储备——中国现在黄金储备约1800吨。

这2万吨黄金拿去雇了30多万最精华的科技人才,在把宇航员送到月球之前,他们必须搞定几千项拉动时代的技术,下面随便举几个例子:

第一台集成电路计算机是阿波罗计划的导航计算机

——机械导航对付不了数百万公里的距离。

第一批反渗透膜水循环设备是阿波罗飞船上的回收系统

——否则要多带6吨水,根本飞不起来。

第一次计算机互联是为了让休斯顿航天中心的电脑交换信息

——其他任何交换信息的方式都来不及给飞船提供数据。

第一代冷冻脱水食品是为了登月人员以最少的携带量保持体力

——远航几百万公里,历时八天,必须有在失重条件下提供安全而富有营养的食品。

第一次制造大型记忆合金机械是给登月乘员组提供地月通讯天线

——3米抛物面塞不进登陆舱,只能卷在狭小储物箱内,在月面阳光照射下展开。

……

这么多闻所未闻的前置技术开发,几乎每一项都能否决整个计划,但美帝坚持砸钱,坚持拼命(字面意思),即便阿波罗一号没上天就烧死了首发乘员组也没有停止推进,而在阿波罗11号登月之前,整套系统并没有真正落到月面过——但到了1969年,美帝真的把这事儿干成了。登月后的美国是一个和之前完全不同的国家,登月后的世界是一个和之前完全不同的世界。

阿波罗计划的经济和社会意义

从某种意义上说,20世纪70~80年代支撑美国经济高速发展的技术,主要来自对月球探测技术的消化、优化和二次开发。今天美国航天工业、国防工业和许多民用工业的关键技术,很大部分来自阿波罗计划的第二代或第三代技术,或这些技术衍生的技术,通过月球探测发展起来的技术,已融入人们的日常生活和整个工业体系。据不完全统计,从阿波罗计划派生出了大约3000种应用技术成果。

在实施阿波罗登月工程时,为了降温和确保登月航天员的生命安全,研制了液冷服,其原理是靠泵输送冷水循环制冷。后来,这项技术直接应用于陆海空三军,改善了坦克兵、潜艇兵和飞行员的工作条件。它还为一些特殊病人减少了痛苦。例如,患有外皮鳞化症、不能通过皮肤散热的病人,大部分时间只能呆在空调制冷的环境中,在穿上液冷服之后可以外出。航天液冷服技术在我国抗击“非典”中也曾发挥过作用。重症监护病房是利用航天技术的重要医学成果之一,它是根据阿波罗载人登月工程中航天员健康检测房间改进而成的。

广泛食用的方便面调料中的干菜叶,是将蔬菜中所含的水分脱去,以便贮存、保管、运输。这种技术来源于阿波罗载人登月工程,当时是为了让航天员吃上蔬菜而发明的。

很多运动鞋中采用的“中空吹塑成型”制造技术也是阿波罗载人登月工程的“产物”。当时科学家为了制造一个完整并且厚度均匀、能耐受很大压力的航天服内胆,发明了把一团耐压软材料加热软化,放在一个模具中,然后再向这个模具中吹入高压气体的方法。后来,运动鞋制造商发现这种工艺可以快速、高效地制造完整的鞋帮,于是便广泛地使用起来。

总之,真要是到了“总动员”的份上,不惜成本,不惜代价,在物理学上未必有突破,在工程技术领域干一些科幻级别的事情还是可能的,比如在木星大气层里放一艘飞艇,击落火星卫星,把里海水抽干等等。之后几代人的地球还可能因此有跨越性进步——当然为此拼命的一代人要受点折腾。

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如果你玩星际争霸1的话,有个战术你肯定知道。


这个战术是这样的:虫族开局,只造一个工蜂或不造工蜂;然后不造任何东西,静待资源达到150(后来暴雪为了遏制这个战术,把资源需求改成了200);然后消耗所有资源造“血池”——这样就可以极速“点”出“小狗科技树”。


仍然不要发展任何东西,积攒资源等待血池完成;当血池完成后,第一时间造出六只小狗(最多也就这么多了……),带着所有小狗所有工蜂攻击对手基地……


这就是著名的“速狗战术”。


这种战术是典型的一波流。如果对手不会防御、或者微操不行,就可能被你一波冲垮;但一旦对方防住了,那么他无论经济还是科技都会远远领先于你——所以只要一波冲不垮,你就可以投降了。



人类也一样。


你只看见在战争的压力下,人类“集中力量办大事”,快速发展了血池科技造了半队狗……哦不,又是造航母又是发明原子弹;却没看到战争把好多个国家打的稀巴烂,毁灭了人类的经济基础;欧洲这个过去的科研中心也从此一蹶不振(至今都还是个配角;而且准确点说,战前的德国才是物理学圣地;希特勒一来就完蛋了。现在嘛……也就能吹吹所谓的“品质”了),多少科学家/数学家无谓的上战场成了炮灰,这才使得美国成了新的科研中心……


战争中损失的一切,战后只能靠着时间慢慢恢复。


然后冷战又开始了。它导致苏联直接被拖垮;留下的遗产吗……除了“黑大傻粗”的、一研究出来思想就落后于时代的一堆杀人机械,还有什么?


当然,战争过后,各方面比战前发展更快也是事实。


但促成这个事实的,是很复杂的一堆因素。


比如,战争经常是人群贫富差距过大、不得不对外转移国内矛盾的产物;仗打完了,人死差不多了,大家都一样穷了,人均资源相对高了,接下来在汲取战前经验教训的基础上搞出的新一套制度往往就会好一些。

再比如,和平时期各国体制问题多多积弊沉重,导致大量的奇思妙想夭折于内耗之中;战争中为了干掉对手存活自己,不得不不计成本投入研发加快运转速度……


但是,均贫富一定要通过战争完成吗?有没有更低耗的手段?


战争真的带动科技发展了吗?大航海时代的H1~H4,蒸汽机到内燃机的快速发展……甚至,你用的iPhone,它们是战争带来的吗?


和平时期出现的发明创造显然更多。只是它潜移默化的改善了民生、然后又被更优秀的竞争对手悄无声息的替代了一代又一代(比如从大哥大到nokia再到iPhone)——这个过程缺乏传奇性,因此你们注意不到而已。


同样的,战争过后也未必真有发展。

有时候,战前什么样子大多人并无记忆,所以才以为“战后恢复”是“迅猛发展”;甚至“战后恢复原状”都只发生在部分地区——战争毁灭的古文明多了。

就好像古希腊一样,它完蛋后整个欧洲倒退几百年又愚昧几百年;等缓过劲儿来、开始“文艺复兴”,差不多一千年都过去了。


当长跑冲线的时候,我们弄个结实点的玻璃框,让选手拼尽全力撞碎它,那么夺冠的场面会不会更火爆些呢?


当然会。但无助于提高马拉松成绩。

恰恰相反,因为必须留体力在最后爆发以撞破玻璃,马拉松选手的平均成绩反而一定会有所退步。

和星际爆狗莽一波,之后肯定是长时间的萎靡不振一样。


同样的,集世界之力搞一件事,肯定能大力出奇迹。

但代价是对全球其他行业的全面伤害。某些伤害甚至可能是不可逆的。


我们真正需要的,是如何减少内耗、把每一分力气都用到有利于国计民生的地方去;然后在这个基础上有所偏重——而不是速狗玩一波流。


至于什么战争更能促进科技嘛……


——往你裤裆里装个遥控切片机,落后一次就切个1mm下来,那么你说不定能拿环法自行车赛冠军呢。

——代价是拿了冠军你会死。但不拿冠军老二就没了。

(环法自行车赛运动员:这个豆芽菜也太可怜了!我使出不到五分之一的力气他就哭嚎的要死要活的。算了,我为钱为名他为老二,超了他要被人戳脊梁骨的!)


这还真是欲练此功,必先自宫呢。

所以说如果平常能锻炼锻炼有个好身体,是不是比临时上切片机好呢?

为什么就这么喜欢当自宫爱好者呢?

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