第4章 全能力场(第5/7页)

科幻作品在真实世界中的对应物大多是在微观层面实现的,比如离子阱维持磁场中的带电粒子,原子力显微镜推动单个原子,激光镊子移动分子,牵引光束产生微弱的压力。像电影中那样用牵引光束移动战舰大小的飞船确实比较难以实现,但是想想这背后的可能性就足以让人欣喜。

具有这种功能的最奇妙的类似物要算2014年哈佛大学的科研成果了。虽然这不是严格意义上的牵引光束,但研究人员成功地操控了小型物体,不用直接接触就成功定位并旋转了目标物体。系统利用了磁悬浮的原理,但这对不受磁场影响的物体也适用,因为目标物体位于有磁性的液体中。如果有磁铁从液体顶部和底部对液体产生拉力,那么容器中部的液体浓度会降低,目标物体就会向容器中部运动。

研究人员进一步在容器外面移动磁铁,容器内部的物体也跟着旋转。不需要任何直接接触,一个没有磁性的物体可以被挪动到容器内的任意位置。这套系统需要密闭的容器和有磁性的液体,这也意味着这套系统永远无法制造出牵引光束,但这种操控物体的方法是我们现有的最接近牵引光束的方法了。

上面提到的超小物体的不明显的运动,看起来和“企业”号中全息甲板上的模拟现实还有很远的距离。事实上,你也许会纳闷为什么全息甲板会出现在这一章,而不是第2章,和虚拟现实放在一起讨论。全息甲板毋庸置疑是终极的虚拟现实,我们在第2章中讨论过卡马克如何把真实世界置于电脑游戏中。但是,能以假乱真的虚拟现实,甚至是直接作用于大脑的类似“母体”的环境,是可以让身处其中的人和虚拟出来的物体有物理接触和互动的,这和游戏玩家看到的画面有很大不同。全息甲板把虚拟现实从一种大脑状态变成了物理现实,而实现全息甲板要充分利用力场的各种特性。

全息甲板,或者叫“全息环境模拟器”,在理论上有两个特性:三维的全息投影和力场。后者“创建”了所有可以直接被触碰、有互动性、可在其中走动的投影,就像在本章开始的时候提到的那些石头一样。全息图像并不是核心,真正的核心以及让这一切变得独特且美好的东西是利用力场产生能和参与者互动的物理世界。

《纽约时报》2014年刊出的一篇文章称,全息甲板技术可能“已经开始成形”,但是除了媒体的大肆宣传以外还有什么别的吗?让人失望的简单答案是“没有”。文章中描述的只是全息甲板可以实现的一小部分事实,但我们还没有实现技术上的重大突破。

文章说,“一些科学家和学者称,在2024年的时候将会有类似全息甲板的东西诞生”,但这里面的关键词是“类似”。文章里描绘的只是六面皆有投影的屋子,而非“全息”。在全息投影空间里,你可以在一大片区域中自由行动,无须受限于一个屋子(另外,《星际迷航》里从来没有使人信服地解释过在小空间里无限行走的原理),相当于屏幕两倍大的咖啡桌将陈列着你的假期照片。文章里提到的技术都不是实现全息甲板的必要元素。

必要元素是力场和三维全息投影,力场可以实现和人互动的虚拟物体,三维全息投影可以实现以假乱真的环境。我们已经知道实现力场异常困难了,那么全息投影会容易一些吗?让我先解释一下全息投影的意思。全息指的是全息图,也就是从观察者的视角用光来重现照片中的场景。

这就像透过一扇窗子看整个城市的景色。窗外,一只鸽子挡住了你的视线,你看不到广告牌上写的电影时间表。但是,在真实的世界里这不是个问题。你可以挪一步,绕开鸽子看过去。现在,你看到时间表了,并且意识到刚好错过了最后一场电影。

现在让我们把窗户换成一张完美的照片,照片的像素很高,看上去和实景没什么差别。(在把事情弄得更复杂以前,我们先想象这只是一张静止的照片,没有运动的事物。)你站在那儿,看着处于静止状态的鸽子,此时的照片和你透过窗子看到的场景一模一样。现在,你为了看到时间表往旁边挪了一步。当然,你还是会在照片的正中间看见那只鸽子,因为照片是平面的,所以鸽子依然挡着你的视线,你也看不到时间表。