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第7章 6.意志力

不可思議的物理 加来道雄 10306 2018-03-20
有一天,天神們在天堂裡會面,抱怨人性的可悲現狀。他們對我們的虛榮、愚昧和無謂的蠢笨感到厭惡。但有一位神憐憫我們,並決定進行一次實驗:授予一個非常普通的人無限的力量。一個人對於成為神會作何反應?他們問道。 那個乏味、平凡的人是喬治·福瑟林蓋伊(George Fotheringay),一家縫紉小商品店的店主。他發現自己突然擁有了神力,可以使蠟燭飄浮,改變水的顏色,製造出絕妙的晚餐,甚至還能變出鑽石。一開始他將他的力量用於逗樂和做善事。但最終他的虛榮心與對權利的慾望掌控了他,使他變成了渴望權威的暴君,擁有超越信仰的宮殿和財富。沉醉於這樣的力量,他犯了一個致命的錯誤。他傲慢地命令地球停止旋轉。突然間,無法想像的混亂爆發了,酷烈的強風以每小時1 000千米的速度將所有的事物甩到空中,那是地球的轉速。所有的人都被掃入了太空中。在絕望中,他許了他最後、也是終極的願望:把一切事物都恢復到原來的狀態。

這是電影《製造奇蹟的人》(The Man Who Would Work Miracles)(1936)的故事梗概,它根據威爾斯1911年的短篇小說改編(它後來被重新改編成電影《冒牌天神》[Bruce Almighty],金·凱瑞[Jim Carrey]主演)。在所有被認為是ESP產生的力量中,意志力(psychokinesis)——或者精神戰勝物質、用精神移動物體的能力——絕對是一個神最為強大和必不可少的力量。威爾斯在他的短篇小說中提出的觀點是,神一般的力量同樣需要神一般的判斷力和智慧。 意志力在文學作品中被著重提及,特別是在莎士比亞的戲劇《暴風雨》(The Tempest)中。術士普洛斯彼洛(Prospero)、他的女兒米蘭達(Miranda)和精靈艾莉爾(Ariel)由於普洛斯彼洛邪惡弟弟的背叛,長年被困在一個荒無人煙的小島上。當普洛斯彼洛聽說他邪惡的弟弟乘小船在附近航行的時候,為了報復,他召喚自己的意志力並製造出一次巨大的風暴,使他弟弟的船撞上了那座小島。普洛斯彼洛隨後用意志力控制不走運的倖存者們的命運,包括費迪南德(Ferdinand)——一個無辜、英俊的年輕人,普洛斯彼洛安排他與米蘭達產生了愛情。

(俄羅斯作家弗拉基米爾·納博科夫[Vladimir Nabokov]注意到《暴風雨》表現出了與科幻故事驚人的相似。事實上,在寫成約350年之後,《暴風雨》於1956年被改編成了一部叫《惑星曆險》[Forbidden Planet]的經典科幻電影。在電影中,普洛斯彼洛變成了陰鬱的科學家莫比斯[Morbius],小精靈變成了機器人羅比[Robby],米蘭達變成了莫比斯美麗的女兒阿爾泰拉[Altaira],小島變成了行星阿爾泰拉-4(Aliair-4)。《星艦迷航》的創作者吉恩·羅頓巴里[Gene Roddenberry]承認《惑星曆險》是這部電視劇的靈感來源之一。) 更近期的意志力是史蒂芬·金(Stephen King)的小說《魔女嘉麗》(Carrie;1974)背後的中心情節構想。電影將一個無名的、飽嚐貧困的作家推上了世界第一驚悚小說家的位置。嘉麗是一個極為害羞、可憐的高中女生,是一個遭社會遺棄的人,被她精神錯亂的母親糾纏不休。她唯一的慰藉是她的意志力,顯然那是她的家族遺傳。在最後一個片段中,折磨她的人誤導她認為自己將成為舞會皇后,隨後將豬血灑滿了她的新裙子。在最後的報復行為中,嘉麗用意念鎖住了所有的門,電死了折磨她的人,燒毀了學校的房屋,並且放出爆炸風暴毀滅了城區大半,在此過程中也消滅了她自己。

被精神不穩定的個體持有意志力的主題也是《星艦迷航》令人難忘的題為《查理·X》(Charlie X)那一集的基礎。那一集是關於來自太空中一個遙遠殖民地的年輕人,精神不穩定,有犯罪傾向。他不用自己的意志力做好事,而是用它來控制其他人,扭曲他們的意志成就他自己的自私慾望。如果他能奪取“企業號”並到達地球,他會實施行星大破壞,毀掉地球。 意志力也是原力的力量,就是《星球大戰》傳奇中名叫絕地武士(Jedi Knights)的神秘武士團體所具有的力量。 或許現實世界中最著名的對抗超能力的事件發生在1973年約翰尼·卡森(Johnny Carson)的表演中。參與這次史詩般的對抗的還有烏力·傑勒(Uri Geller)——一名以色列超能力者,聲稱能夠用意念的力量折彎湯勺,以及“令人驚奇的蘭迪”(The Amazing Randi)——一位職業魔術師,他開闢了揭穿自稱擁有超自然能力的騙子作為第二職業(奇怪的是,他們三個人都擁有一種同樣的經歷:都以魔術師開始他們的職業生涯,掌握能使不輕信的觀眾大為讚歎的奇妙魔術手法)。

在傑勒出現之前,卡森向蘭迪諮詢,蘭迪建議他提供傑勒自己準備的湯勺,並且在表演之前檢查它們。在節目播出中,讓傑勒吃驚的是,卡森要求他弄彎卡森的湯勺,而不是他自己的。令人窘迫的是,傑勒的所有嘗試都沒能折彎湯勺(稍後,蘭迪出現在約翰尼·卡森的節目上,並且成功表演了折彎湯勺的把戲,但是他謹慎地說自己的技能完全是魔術,不是超能力的結果)。 令人驚奇的蘭迪懸賞100萬美元給任何能夠成功表演超能力的人。到目前為止,還沒有一個超能力者能夠應對他這100萬美元的挑戰。 科學分析意志力遇到的問題是科學家很容易被那些自稱擁有超能力的人欺騙。科學家們受過訓練,相信他們在實驗室裡所見的東西。然而,聲稱擁有超能力的魔術師卻受過訓練,能夠靠迷惑人們的視覺來欺騙他們。結果是,科學家們對於超能力現象的觀察能力很有限。比如,1982年,心靈學家應邀去分析兩個被認為擁有超凡天賦的男孩:邁克爾·愛德伍茲(Michael Edwards)和史蒂夫·肖(Steve Shaw)。這兩個男孩宣稱能夠折彎金屬、通過思想在膠片上製造出圖像、使用意志力移動物體和讀心。心靈能力學家邁克爾·譚波爾(Michael Thalbourne)被深深打動,以至於他發明了“超能力者”(Psychokinete)一詞來描述這兩個男孩。在密蘇里州聖路易斯的麥克當納心靈研究實驗室(McDonnell Laboratory for Psychical Research),心靈學家對男孩們的能力嘖嘖稱奇。心靈學家相信他們掌握了有關男孩們超能力的確切證據,並且開始準備一篇有關他們的科學論文。第二年,男孩們宣布自己是騙子,他們的“能力”來自常規的魔術把戲,不是超自然力(兩個年輕人之一——史蒂夫·肖,繼續這一職業,並成為著名的魔術師,常常出現在全國電視節目中,有一次被“活埋”了好幾天)。

有大量的意志力實驗於杜克大學萊因研究所在受控條件下進行,但結果參差不齊。這一學科的開拓者之一格楚德·施邁德德勒(Gertrude Schmeidler)教授,曾是我在紐約城市大學的同事。一位《心靈學雜誌》(Parapsychology Magazine)的前任編輯、心靈學協會(Parapsychology Association)前會長,她對於ESP痴迷萬分,並且在她自己學院的學生身上進行了很多研究。她為給自己的實驗徵集更多課題,曾經走遍有著名超能力者在賓客面前表演超能力把戲的雞尾酒會。但在分析了數百名學生和大量精神力者、超能力者之後,她曾經向我吐露她無法找到哪怕一個能按照要求、在受控條件下完成這些意志力項目的人。

她曾經在一個房間里布滿能夠測量精確到零點幾度的溫度變化的微型熱敏電阻。一位精神力者在進行劇烈的精神力嘗試後能將一個熱敏電阻的溫度提高1/10度。施邁德德勒為她能在嚴苛的條件下完成這一實驗感到驕傲。但這與能夠使用一個人的意念之力隨心所欲地移動大型物體還差得很遠。 意志力最為嚴謹、但也最受爭議的研究之一是在普林斯頓大學的普林斯頓工程異常研究(Princeton Engineering Anomalies Research,PEAR)項目中完成的,這一項目由羅伯特·G強(Robert GJahn)在1979年擔任工程與應用科學學院院長期間創立。 PEAR工程師正在探索人類大腦是否可以僅僅通過思想而影響隨機事件的結果。比如,我們知道當我們擲出一枚硬幣,得到正面或反面的可能性各佔50%。但是PEAR的科學家們宣布,單靠人類思想就可以影響這些隨機事件的結果。直到這一項目在2007年最終被關閉,在長達28年的時間裡,PEAR的工程師們主持了數千次實驗,包括170萬次測試和34億次擲硬幣。結果看起來是證實了意志力的存在——但是影響相當微弱,平均不超過每萬分之幾。哪怕是這微不足道的結果也還是遭到其他科學家們的質疑,聲稱研究者們在他們的數據中做過巧妙和隱蔽的改動。

(1988年,美國陸軍要求國家研究委員會[National Research Council]調查對超自然活動的報告。陸軍急切地想要探索任何可以提供給美軍部隊優勢的可能性,包括精神能力。國家研究委員會的報告特意製造了一個假想的“第一地球營”[First Earth battalion],由“武僧”組成,這些武僧掌握幾乎任何委員會能想到的技術,包括使用ESP、隨心所欲地靈魂出竅、抬升物體、精神力治愈和穿牆而過。在調查PEAR發布的結果時,國家研究委員會發現有整整一半的成功案例都來自於同一個人。有些批評者認為這個人是操作實驗或者為PEAR編寫電腦程序的人。“就我而言,如果管理試驗室的人是唯一能得出結果的人就很成問題。”俄勒岡大學[University of Oregon]的瑞·海曼博士[Ray Hyman]說。報告總結說:“在130年的時間裡,對心靈能力現象的研究沒有得出科學的判斷。”

研究意志力的問題在於,哪怕是其鼓吹者也承認,它很難符合已知的物理定律。萬有引力,宇宙中最微弱的力,只能吸引,而不能用於抬升或排斥物體。電磁力遵循麥克斯韋方程,它不允許將電中性的物體從房間一頭推到另一頭。核力只在近距離內起作用,比如兩個核粒子之間的距離內。 意志力的另一個問題在於能量補充。人體只能產生1/5馬力,然而當《星球大戰》中的猶達大師(Yoda)使用他的精神力量抬起一整艘飛船,或者獨眼巨人庫克羅普斯(Cyclops)從眼中放出的力量堪比激光的霹靂,這些偉大事蹟都違反了能量守恆定律——一個猶達大師般矮小的生物無法聚集抬起一艘飛船所需的巨大能量。無論我們如何集中精神,都不可能聚集足夠能量完成意志力成就的偉大功績和奇蹟。鑑於所有這些問題,意志力如何才可能符合物理定律呢?

如果意志力不易符合已知的宇宙力,那麼未來它將如何被利用?對此的線索之一出現在《星艦迷航》題為《誰為阿多尼哀悼》(Who Mourns for Adonais?)的一集中。 “企業號”的船員遇見了一個與希臘眾神非常相似的生物種族,他們擁有僅僅通過思考就能實現夢幻般成就的能力。最初看來,船員們似乎真的碰上了來自奧林匹亞的眾神。然而,最終船員們意識到這些根本不是什麼神,而是可以用精神控制一個中央能量站的普通生物,這一中央能量站隨即執行他們的願望並實現這些奇蹟式的偉績。 “企業號”的船員毀掉了中央能量站,成功擺脫了他們的“精神能力”的控制。 同樣,在未來,一個人受訓練後用意念控制電子感應裝置是很符合物理法則的,這將為其帶來神一般的能力。由無線電或計算機強化的意志力是的確可以實現的。例如,EEG可以作為一個原始的意志力裝置使用。當人們看著屏幕上自己的EEG大腦波形,他們將最終通過一種叫“生物反饋”(biofeedback)的程序學會如何大致地、但是有意識地控制他們所見到的大腦波形。

由於不存在詳細的大腦藍圖告訴我們哪個神經元控制哪塊肌肉,患者需要積極參與學習如何通過電腦控制這些波形。 最後,個人可以根據要求在顯示屏上製造出特定種類的波形。這一屏幕上的圖像能送入編排了可以辨認這些具體波形的程序的計算機,計算機隨後執行一道精確的命令,比如打開一個電源開關或者開動一輛汽車。換言之,一個人可以簡單地通過思考在EEG顯示屏上製造一個具體的大腦波形,從而激活一台計算機或一輛汽車。 如此一來,比如說,一個全身癱瘓的人僅僅使用思考的力量就能控制自己的輪椅。或者,如果一個人能夠製造出26個在顯示屏上可辨認的波形,他或許單單通過思考就能夠打字。當然,這仍舊只是一種粗略地傳播一個人思想的方式。訓練人們通過生物反饋操縱他們自己的大腦圖形需要非常多的時間。 通過德國圖賓根大學(University of Tubingen)的尼爾斯·拜爾哈默(Niels Birbaumer)的工作,“用思維打字”已經更為接近現實。他使用生物反饋幫助了由於神經損傷而局部癱瘓的人們。通過訓練他們改變自己的大腦波形,他已經成功教會他們在電腦顯示器上打出簡單的句子。 大腦中植入電極的猴子被教授通過生物反饋控制它們的部分思維,這些猴子隨即得以僅僅用思維通過互聯網控制一條機械臂。 一組更為精確的實驗在亞特蘭大的埃默里大學(Emory University)進行,一顆玻璃珠被直接嵌入一位中風癱瘓病人的大腦中。玻璃珠與一條另一端和電腦連接的電纜相連。通過思考特定的想法,中風病人得以將信號傳送過電纜,並且移動電腦顯示器上的光標。通過練習,中風病人能夠使用生物反饋有意識地控制光標的活動。理論上,顯示器上的光標可用來寫下想法、啟動機器、駕駛模擬汽車、玩電子遊戲等。 布朗大學神經學家約翰·多諾休(John Donoghue)已經作出了可能是人機界面上最重要的突破。他設計出了一套叫“大腦之門”(BrainGate)的裝置,能夠讓一位癱瘓者僅僅使用自己思考的力量就完成一系列了不起的物理活動。多諾休已經在四名患者身上測試了這一裝置。其中的兩名患有脊髓損傷,第三名曾經中風,第四名由於ALS(肌萎縮側索硬化症[amyotrophic lateral sclerosis],或稱葛雷克氏症[Lou Gehrig's disease],即困擾宇宙學家史蒂芬·霍金的病症)而癱瘓。 多諾休的試驗者之一是25歲的馬修·納戈爾(Mathew Nagle),一位頸部以下永久性癱瘓的患者,他只用一天就學會了全套新型計算機化技能。他現在可以改變電視機的頻道、調整音量、開關一隻假手、畫一個粗略的圓圈、移動計算機光標、玩電子遊戲,甚至能閱讀電子郵件。當他於2006年夏天出現在《自然》雜誌的封面上時,在科學界製造了相當大的媒體轟動效應。 多諾休的“大腦之門”的核心是一塊微型芯片,僅僅4厘米寬,包含100個微型電極。芯片被直接置入大腦的頂層部分運動性活動進行協作的部位。芯片的一半穿入2厘米厚的大腦皮層。金質電線將信號從芯片內送入一個半個雪茄盒大小的擴大器,隨後信號被送入一台洗碗機大小的計算機。信號經過特別的計算機軟件進行處理,這一軟件可以識別一些大腦製造的波形,並且將它們轉化為機械的運動。 在先前由患者閱讀自己大腦波形的實驗中,使用生物反饋的流程緩慢而冗長。但在使用了一台協助患者識別特定思維波形的計算機後,訓練程序被大幅縮短。在納戈爾接受的首次訓練中,他被要求想像移動自己的手臂和手向左向右,活動手腕,隨後張開和握緊他的拳頭。當真的看到納戈爾想像移動手臂和手指時不同的神經元在燃燒的時候,多諾休非常興奮。 “對我來說,這真是不可思議,因為你可以看到腦細胞在變換它們的活動。隨後我明白,一切都將能夠前進,這一技術確實行得通。”他回憶道。 (多諾休對於這一引人注目的人機界面形態的強烈熱情有一個私人原因:在孩提時代,他由於一種痛苦的退行性疾病被困在輪椅上,因此他直接感受到了失去行動能力帶來的無助。) 多諾休有一項雄心勃勃的計劃,要使“大腦之門”變成醫藥界的必備工具。他的設備目前的尺寸是一台洗碗機大小,隨著計算機技術的進步,也許最終可以成為便攜式,甚至能穿戴在一個人的衣服上。而且如果芯片能製作成無線形式,笨重的電線或許就可以拋棄,這樣移植物便可以與外部世界暢通無阻地交流。 能夠以這樣的形式激活大腦的某些部分只是時間問題。科學家們已經詳細描繪出了大腦頂部的表層(如果在我們的頭頂上生動地畫出我們手、腿、頭背的圖畫,代表這些神經元總體連接的部分,我們會發現一種名叫“雛形人”(homunculus)或者叫“小人”的東西。我們身體部位的圖形畫在我們的大腦上,看上去像是一個扭曲了的人,有著拉長的手指、面孔和舌頭,還有萎縮的軀幹與後背)。 在大腦表面的不同部分放置芯片,使不同的器官和附件能被純思維的力量而驅動,這應該是可能的。以這種方式,任何人體能夠做出的身體活動都可以通過這一辦法加以模仿。在未來,我們可以想像一位癱瘓患者居住在一個特別意志化設計的家中,能夠完全依靠思維的力量操控空調、電視機和所有電器。 遲早,我們可以想像一個人的身體被置於一層特殊的“外骨骼”(exoskeleton)中,容許一位癱瘓患者擁有完全的行動自由。理論上,這樣的外骨骼甚至能提供一些超出普通人的能力,使其單靠思維就能夠控制他那超出正常人的肢體所具備的強大機械力量。 所以,通過一個人的思維控制一台計算機已經不再是不可能的。但這是否意味著有一天我們能單純依靠思維來移動物體、抬升它們並且在半空中操縱它們? 可能性之一是將我們的牆壁塗上一層室溫超導體——假設這種東西有一天能夠創造出來的話。隨後,如果我們可以在我們的居家物品中放入微型電磁鐵,我們就可以通過邁斯納效應使它們從地板上升起來,就像我們在第一章中所見到的那樣。如果這些電磁鐵是由一台計算機控制的,並且這台計算機被與我們的大腦連通,那麼我們就可以任意讓物體漂浮。思考著特定的想法,我們可以讓計算機運行起來,它隨後會打開各種物品中的電磁鐵,讓物品抬升。對一個身處事外的觀察者而言,這看起來就像是魔法——隨心所欲地移動和抬升物體。 不僅僅能移動物體,還能將它們變形,把一個物體變成另一個,這種聽起來如魔法般的力量如何?魔術師們使用巧妙的手法做到了這點。但這樣的力量符合物理定律嗎? 納米科技的目標之一,如我們早先提到過的那樣,是能夠使用原子製造可以起到槓桿、齒輪、球軸承和滑輪作用的微型機器。有了這些納米機器(Nanobots),許多物理學家的夢想是可以重新將一個物體內的分子進行排序,一個原子接著一個原子,直到這個物體變成另一個玩意兒。這就是科幻小說中出現的“複製器”(replicator)的理論基礎,它能讓人只要提出要求就可以變出自己想要的東西。基本上來說,複製器能夠消滅貧窮,並且改變社會本身的性質。如果一個人可以簡單地提出要求就製作出任何物體,那麼人類社會中的全部物質短缺、價值和等級制度的概念就整個地天翻地覆了。 (我最喜愛的《星艦迷航》篇章之一《下一代》[The Next Generation]涉及了複製器。一個來自20世紀的古老太空艙被發現正在太空中漂浮,裡面有患了致命疾病的人被冷凍起來的軀體。這些軀體很快被解凍,並且由當今的醫術所治愈。其中一位商人意識到他的投資在經歷這麼多個世紀後一定變成了巨額財產。他立刻向“企業號”船員詢問他的投資和錢財。船員們被弄糊塗了。錢?投資?在未來,錢不存在,他們這樣指出。如果你需要什麼,你只需要提出。) 和復制器一樣令人震驚的是,大自然已經製造了這樣一件東西。 “原理的證據”已經存在。大自然可以使用原材料,比如肉和蔬菜,在9個月中製造一個人類。生命的奇蹟不是別的,正是一座大型納米工廠在原子水平上所能做到的將其他形式的物質(例如食物)轉變為有生命的組織(嬰兒)。 為了創造這樣一座納米工廠,我們需要三大要素:建築材料、能夠切割和結合這些材料的工具,以及指導使用這些工具和材料的藍圖。本質上,這些建築材料是數千個氨基酸和蛋白質,肉和血就由它們組成。將這些蛋白質塑造成新的生命形式所必需的切割和連接工具——比如錘子和鋸子。它們的目的是在精確的點上切割和組合蛋白質,以創造出新型的蛋白質。藍圖是由DNA分子提供的,它將生命的奧秘以精確的核酸進行編碼。這三大要素依次組合成一個細胞,它具備製造自身副本的超凡能力,也就是說自我複制。這一奇蹟之所以能夠完成,是因為DNA分子的形狀像是一個雙重螺旋。在進行複制的時候,DNA分子展開成為兩個獨立的螺旋體,每單獨的一股隨即牢牢附著上有機分子以重新製造失去的那股螺旋體,由此製造出自身的複製品。 到目前為止,科學家模仿這些發現於自然界中的特徵的努力還只獲得了不多不少的成功。但科學家們相信,通往成功的關鍵是製造出大量能自我複制的“納米機器人”,這些是用於重新安排一個物體內部原子的可編程原子機器。 一般來說,如果誰擁有上萬億個納米機器人,它們就可以聚集在一個物體之上並且切割和粘貼其原子,直到把這個物體變形為另一個。由於它們可以自我複制,要開始整個過程只需一小部分納米機器人。它們還必須能被編入程序,這樣它們就會服從已有的計劃。 在建造一大批納米機器人之前,必須克服難以逾越的障礙。首先,能自我複制的機器人極難製造,哪怕是在宏觀層面上(甚至,製造簡單的原子工具,比如原子球軸承和齒輪,也是超越當今科技的)。如果提供給某人一台計算機和一整桌子備用電子部件,要建造一台有能力自我複制的機器也是相當困難的。所以,如果自我複制機在桌面上都難以製造,那麼在原子級別上就更難製造了。 其次,如何能從外界向這麼一個納米機器人軍團發布命令尚不明確。有人提議發射無線電信號激活每個納米機器人。也許可以對納米機器人發射包含指令的激光束。但這意味著每個納米機器人都要有一組單獨的指令,那麼指令總數可達數万億組。 第三,納米機器人要如何按照適當的程序將原子切割、重新排列和粘貼尚無定論。要記得,大自然花了35億年才得以解決這一問題,人類要在數十年中解決它將會相當困難。 麻省理工學院的尼爾·葛申菲爾德(Neil Gershenfeld)是一位嚴肅對待複製器或“個人製作器”(personal fabricator)概念的物理學家。他甚至在麻省理工學院教授一門名叫“如何製造(幾乎)任何事物”(How to Make [Almost] Anything)的課程,這是該大學最受歡迎的課程之一。葛申菲爾德監督著麻省理工學院比特和原子研究中心(MIT Center for Bits and Atoms),並且對於個人製造器背後的物理原理作了認真的思考,他認為這將是“下一個大事件”。他甚至已經寫了一本書——《FAB:即將到來的桌面革命——從個人計算機到個人製造器》(FAB: The Coming Revolution on Your Desktop—From Personal Computers to Personal Fabrication),詳述了他關於個人製造器的思考。他相信,其目標是“製造一台能夠製造任何機器的機器”。為了傳播自己的觀點,他已經在全世界建立了一個實驗室網絡,主要是在個人製造器會產生最大影響的發展中國家。 首先,他想像一台萬能製造器,小到可以放在你的案頭,使用激光和微型化的最新研發成果,擁有切割、焊接和塑形任何能在一台個人計算機上視覺化的物體的能力。舉例來說,發展中國家的窮人可能會要求他們耕種所需要的某些工具和機器。這一信息可以輸入一台個人計算機,它從國際互聯網上獲取海量的藍圖和技術信息;計算機軟件隨後將現有藍圖同個人需求進行配對,處理信息,然後用電子郵件將信息發還給他們;隨即,他們的個人製造器使用它的激光和微型化切割工具在桌面上製造出他們想要的物品。 這一萬能的個人工廠只是第一步。最終,葛申菲爾德希望將他的想法深入到分子水平,這樣我們就能夠精確地製造任何人類思維所能想像到的物體。然而,由於單個原子難以操縱,這一方向的進展十分緩慢。 南加州大學的艾里斯泰茲·瑞奎恰(Aristides Requicha)是這一方向研究的先驅人物。他的專長是“分子機器人學”,他的目標恰恰就是創造出能隨心所欲地操縱原子的大群納米機器人。他寫道,總共有兩種方法。第一種是“自上而下法”,工程師使用半導體工業的蝕刻技術製造出可以用作納米機器人大腦的微型電路。有了這一技術,我們可以創造出微型機器人,其零部件尺寸僅30納米,使用“納米光刻技術”(nanolithography)——這是一個快速發展的領域。 但還有一種“自下而上法”,工程師嘗試逐個原子地創造微型機器人。這一方法的主要工具是掃描探針顯微鏡(scanning probe microscope,SPM),它使用與掃描隧道顯微鏡(scanning tunneling microscope, STM)相同的技術以鑑別和來回移動單個原子。比如,科學家們已經能相當熟練地在鉑或鎳表面移動的氙原子。但是,瑞奎恰承認,“全世界最好的小組要花上10小時左右來裝配有差不多50個原子的結構”。手工把單個原子移來移去是緩慢、冗長的工作。他堅持認為,他們所需要的是能執行高水平功能的新型機器,它可以按照要求的方式依次自動移動上百個原子。不幸的是,這樣一台機器並不存在。毫不奇怪,自下而上法仍處於它的嬰儿期。 所以,儘管以當今的標準來看,通過意志力控制物體是不可思議的,但在未來隨著我們通過EEG、MRI和其他方式更加了解如何獲得我們大腦的思想,這或許會成為可能。在本世紀內,使用一台以思維驅動的裝置操控室溫超導體和完成與魔法並無二致的奇蹟也許會成為可能。到下個世紀,重新安排一個宏觀物體的分子或許會變得可行。這些使意志力成為“一等不可思議”。 有些科學家宣布,這一技術的關鍵是創造出具有人工智能(artificial intelligence)的納米機器人。但是,在我們可以製造出分子大小的機器人之前,有一個更基本的疑問:機器人到底能存在嗎?
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