时间:2024年05月24日来源:百道学习“天天听好书”
大家好!这里是天天听好书。今天我们要讲的是,山东科学技术出版社2024年4月出版的《触手可及的未来科技:科学家与科幻作家的跨时空碰撞》。

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作者富宇是著名作家。在这本书中,介绍了十种前沿时尚的新技术。比如,有太空电梯,大脑和计算机的接口,纳米机器人,人体冬眠技术,还有量子计算机等。在介绍每一种新技术的时候,都是先介绍科学幻想小说中,所描绘的未来科技的应用场景。然后,邀请在这一领域从事研究工作的一线科学家,对这些未来的科学技术,进行理性的分析。这些未来科技受到人们的广泛关注,会在很大程度上,改变人类的命运。在这本书中,既有科学幻想小说中的描写,也有科学家深入浅出的理性解读。阅读这本书,可以感受到艺术上的想象力,也可以了解科学研究中的实际进展。这本书出版以后,入选百道好书榜2024年5月大众新知类榜单。
全书共十章。这里要讲的内容来自第一章“太空电梯”,介绍科幻小说作家描述的太空电梯,以及科学家的看法。那么,科幻小说家描述的太空电梯是什么样子的?科学家又有什么样的看法?这就是要讲的内容。
太空电梯的构想,是科学家在100多年前提出来的。
在19世纪的时候,俄国有一位著名的航天科学家,名叫康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基。1895 年,他到法国去观光游览。在参观埃菲尔铁塔的时候,他看到,这座高耸的铁塔,直插云霄。这时候,他就设想,可以在地面上,建造一座很高 很高的铁塔。让铁塔的上端,一直向上,延伸到地球同步轨道。也就是地球上的卫星运行的轨道。然后,在铁塔内,架设电梯。这样一来,人们就可以搭乘着电梯,进入外太空。
在这以后,在 100 多年的时间里面,又有别的科学家,研究太空电梯。有一些科学幻想小说的作家,也描绘了他们想象中的太空电梯。20世纪的时候,英国有一位著名的科幻小说作家,名叫阿瑟·克拉克。1978 年,他在一部科学幻想小说里面,描绘了太空电梯的技术细节。
在这位科学幻想作家描绘的场景里面,在太空电梯上面,要运载旅客和货物,上升到外太空,就要使用“宇宙密封舱”。旅客进入“宇宙密封舱”里面。这种密封舱会以每小时数百公里的速度,沿着一根管子,上升和下降。
在科学幻想小说里面,在这种太空电梯的系统中,百分之九十的动力,都可以回收。这是因为,当宇宙密封舱向地球降落的时候,可以利用它的重力的作用,进行发电,从而,产生出电能。同时,向下降落的密封舱,可以带动向上运行的密封舱。这样,就可以节省运行的费用。
现在,在很多科幻电影里面,都可以看到太空电梯。这可以给人们带来直观的感受。
太空电梯的构想非常美妙。但是,航天科学家告诉我们,现在,要建造这样的太空电梯,还存在着很多技术上的障碍。
科学家说,要建造这样的太空电梯,首先,就要制作一根很长 很长的缆绳。要把这样的一根缆绳,从国际空间站那样的高度固定好,然后,一直向下,落到地面上。这样的缆绳,需要有好几万公里那么长。现在,在技术上,最大的困难,就是找不到合适的材料,来制造这么长的一根缆绳。这是因为,如果使用钢铁材料,来制作这样的缆绳,那么,缆绳自身的重量,就会导致缆绳断裂。
科学家们已经计算过,采用钢铁材料制作的绳索,只要长度超过了 9公里,那么,这样的钢铁绳索挂起来以后,就会被自身的重量给拉断了。
所以,科学家说,要建造太空电梯,最困难的地方,就是找不到合适的材料,来制作好几万公里长的缆绳。这样的材料,需要非常轻盈,也需要非常结实。
那么,有哪一种材料,可以制作太空电梯的缆绳呢?
科学家说,从现在的情况来看,有一种材料,最有可能满足这样的要求。这种材料名叫碳纳米管。碳纳米管就是由碳原子组成的管状结构的纳米材料。这是一种超级强韧的纤维。它的拉伸强度是钢铁的 100 倍。从现在来看,这种材料最适合用来制作太空电梯的缆绳。
碳纳米管的重量轻,强度大。它的密度,只有钢铁的六分之一。而强韧度,是钢铁的100倍。而且,碳纳米管还有许多神奇的力学、电学和化学性能。世界各地的科学家们,都在研究这种材料,希望有一天,可以用它,制作一部通往太空的电梯。
现在,碳纳米管还处在研究和开发的阶段。科学家说,依靠现在的技术,只能制作出比较短的碳纳米管。现在,科学家们制造出来的碳纳米管,最长的只有70厘米。
这是因为,现在,科学家是采用高温化学反应的方式,来制造碳纳米管。在摄氏一千度的高温环境下,使用铁作催化剂,碳原子就会自动地生成碳纳米管。这样制作出来的碳纳米管,强度和性能是没有缺陷的。只是长度受到了限制。现在,只能制造出70厘米长的碳纳米管。
从70厘米长的碳纳米管,到好几万公里长的太空电梯缆绳,还有很长 很长的路要走。
但是,100 多年来,人类从来没放弃过太空电梯的梦想。在未来,随着科学技术的进一步发展,这个梦想也有可能变成现实。
总之,上世纪70年代的时候,英国有一位科幻小说作家,描绘了一种太空电梯。在这种电梯上,人们乘坐宇宙密封舱,沿着长长的管子,上升到外太空。科学家认为,要建造太空电梯,就需要制作一根好几万公里长的缆绳。现在,没有合适的材料,制作这样的缆绳。
好了!想了解更多内容,建议打开《触手可及的未来科技》。感谢你天天听好书,我们下期见!
《触手可及的未来科技:科学家与科幻作家的跨时空碰撞》
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出版社:山东科学技术出版社
作者:CC讲坛 主编
出版时间:2024年04月
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