看過漫威電影的人都知道,作為主要角色之一的託尼·斯塔克擁有一套上天下海、無所不能的鋼鐵戰衣,炫酷的穿戴方式、超音速飛行、巧妙的武器系統、強大的動能以及一個無時無刻都能聽從吩咐的人工智慧—賈維斯,這樣一套集黑科技於一身的戰衣無不令人羨慕。那麼,像這樣的逆天戰甲能在現實生活中實現嗎?下面,就讓我們討論一下如果要成為鋼鐵俠,你需要具備哪些條件。
要想成為鋼鐵俠,你得首先解決動能問題,鋼鐵俠的主要能量源就是胸部的方舟反應堆。在《俠1》、《俠2》中,託尼是用鈀元素作為堆芯的,由於鈀的原子序數為46,因此可以把兩個鈀原素合成原子序數為92的鈾,使其在反應堆中進行重核裂變。然而在《俠2》中反應堆損壞,導致託尼受到了嚴重的中子輻射,所以他最後不得不開發一種新元素來代替鈀。這種新元素及其工作方式在電影中沒有具體介紹,但多半是某種輕元素的冷聚變(這種情況是針對於自然界目前存在的熱核聚變而提出的一種假設,它能極大地降低反應要求和反應設備,同時使核聚變更加安全)。
說到聚變,無非就是將質量較小的原子,主要是氫的同位素氘和氚在一定條件下(如高溫和高壓)讓核外電子擺脫原子核的束縛,使兩個原子核相互碰撞融合。整個碰撞過程中會釋放出大量的中子(因為其不帶電,所以會在碰撞中逃逸出來)和電子,也就是釋放能量。然而由於冷聚變幾乎不可能實現,使得現如今的人們更願意用熱核聚變的方式入手。因此,託卡馬克式反應堆就誕生了。託卡馬克的中央是一個環形的真空室,外部纏繞著線圈,通電後會在其內部形成一個超強磁場。將其中的燃料(氘、氚)用大功率中性束注入加熱和微波加熱的方法,使其形成超熱等離子體並釋放能量,期間利用強磁場驅動等離子體離開安全壁,從而達到核聚變。然而經過幾十年,雖說有了一定進步,但離可控的核聚變以及將它投入生產應用中還有很長的路要走。不過一旦掌握了核聚變,剩餘的道路會變得相對平坦些,不僅鋼鐵俠的動能得到了解決,而且人類的外太空探索會迎來全新的局面。
解決了最主要的動能問題,接下來就是外部裝甲了。雖然表面看上去沒核聚變那樣複雜,但其所要求的科技水平同樣逆天!先說硬度,託尼在剛開始的時候用的是普通的鈦合金,然後由於高空低溫換成了金鈦合金。不僅如此,他還將分子重新排序後的結晶鐵經過磁場強化後覆蓋於鈦金屬等數層其他金屬上,形成了既有韌性又極度堅硬的保護外殼;除了硬度,戰甲的緩衝和減震技術同樣令人匪夷所思,因為人體根本無法承受高速轉彎和驟停所帶來的壓力,但鋼鐵戰衣恰到好處的解決了這一點;其次,再來說說戰衣內部的生命維持系統,在深海和太空裡,戰衣不僅能提供氧氣,還能平衡內外壓力,避免了高壓將身體壓碎或負壓造成的血液氣泡化和血管破裂。所以,對比人類還有可能實現的核聚變,這件除了原材料還有可行性之外幾乎每部分功能都違反物理學原理的鋼鐵戰衣似乎才是重頭戲。
當你解決了動能和戰甲,剩下的就是人工智慧系統了。目前人類在這一領域內取得的成就比起前兩項,算是相對發達。但是,要讓人類目前的AI和賈維斯相比,無論是語音識別、機器視覺、執行器還是認知行為系統,都相差了一大截。人類目前設計的AI雖然有通過圖靈測試的案例,但也只是鳳毛麟角。更何況通過圖靈測試只能說明機器具備了人工智慧該具備的能力,然而要讓它跟老賈一樣有自己的獨立意識,清楚主人內心的想法,能夠根據當時的環境和情感狀態做出和人類一樣的反饋,給出自己認為合理的意見,同時還能連接到任意計算機的終端,控制大批量的機器來對問題進行處理,明顯是望塵莫及。像賈維斯這樣的人工智慧作業系統,才應該是設計AI的初衷。當你搞定了真正意義上的AI,你還需要一個發達的腦波讀取器,它通過頭盔中的神經機械學界面讀取斯塔克的腦波,想要什麼,就能給他什麼。
好了,這是目前為止你想要成為鋼鐵俠所必須具備的三個條件。看似數量不多,但如果想要實現它,以目前的人類文明水平真的是很難辦到。或許其中的某些部分,根本不可能實現,因為它本身就違反原理,然而對於更高等級的文明來說,「原理」在他們眼中有意味著什麼呢?