科幻電影中,有哪些技術我們已經實現了,哪些沒有實現?
這個得看是什麼時代,凡爾納寫的東西幾乎都實現了,在他之後這麼大規模實現的好像比較少,主要是信息技術發展得太出人意料,打了大部分90年代之前的科幻一個措手不及。
不過還是有一些成功案例的,比如60年代拍攝的《2001太空漫遊》裡面出現了視頻通話。平板電腦一樣的東西最早貌似也是出現在《2001太空漫遊》,但現在的平板電腦其實更大程度是模仿《星際迷航》裡面的類似設備。
還有手機,星際迷航裡面的手持通話設備長得跟功能機幾乎一模一樣——實際上據說摩托羅拉就是受星際迷航的啟發才發明的手機,也就是說他們是照著星際迷航的樣子做的,所以長得特別像。。。
另外說一個完全不是科幻的作品衍生出的技術:曾經有一部以亞瑟王為背景的巨扯蛋的英國喜劇電影叫《巨蟒與聖杯》,包括主演在內的主創團隊是一個名叫Monty Python的喜劇團體,注意後面那個單詞。。。這並不是什麼巧合,實際上Python語言的發明者是這電影以及這個喜劇團體的忠實粉絲。。。主角光環,至今遙遙無望。
翻開哆啦A夢的漫畫……滿眼的因果律武器。
來一個陰謀論的回答,其實都實現了。
你有沒有發現自己對長文字的理解能力變弱了。這就是思想鋼印。科幻電影中技術不勝枚舉,題主這個問題的關聯話題是機器人和科技相關,如果要展開討論,篇幅會很長。但是,我們可以從科學的方法論出發,分析到底技術上哪些已經實現與否。之前我們公眾號上發表過一篇《用機器人科學解讀正義聯盟,新英雄鋼骨和鋼鐵俠究竟誰更強?》。
這篇文章是用科學方法去分析超級英雄身上的科技程度,並和對應的機器人專業學科進行了關聯,想學習的朋友們還可以參考進行學習。(微信公眾號:RoboMaster)
此前,DC 的新電影《正義聯盟》在全球各大影院進行了首映,這是一部被影迷們號稱對標漫威《復仇者聯盟》的超級英雄陣營大片。片子一出,不少科技迷和英雄迷們紛紛攜家帶眷擠爆影院,一睹這一部吊了粉絲兩年胃口的片子。
幾經努力,我和好友代號飛魚也成功擠入其中。繼電影《超人大戰蝙蝠俠》、《神奇女俠》以及美劇《綠箭俠》、《閃電俠》等過後,DC 開始向大眾甩出自己的英雄陣營和宇宙觀。在正義聯盟中,不乏亮瞎眼的蝙蝠俠、超人、神奇女俠、閃電俠、海王、鋼骨等人。
雖然有不少新粉絲和我們一樣,為女神 Gal Gadot 而第一時間奉獻了票房,但是,作為機器人愛好者的我們,本能的嗅覺還是發現了「鋼骨」這個新英雄,半人半機械,集備電子入侵、飛行、外星武器科技等 BUG 於一身,乍看和電影中鋼鐵俠的配置很像。
那麼,鋼骨和鋼鐵俠如果真打起來,誰能贏?今天我們來科學地扒一扒「鋼骨」。
- 完美機器人「鋼骨」
根據 DC 設定的劇情,鋼骨原本是一位優秀的美式橄欖球明星運動員,因在一次意外爆炸中,導致全身重度創傷瀕臨死亡。為了延續其生命、他的科學家父親,利用美國政府秘密實驗的外星科技,將其改造成了半人半機械。
從科學的角度,一切運動都需要有能量提供。像鋼骨這樣一身 BUG 的機器人需要有強大的能量來源——母盒(鋼鐵俠則是胸前的核反應堆)。
從劇情出發,我們可以推測母盒是一種比核反應堆高出許多能量的外星科技,在目前的人類社會不存在。那鋼骨利用這些能量獲得了什麼技能呢?
相關機器人學科:
1. 《核能科學與工程》:高等反應堆物理、反應堆物理實驗、高等傳熱學等。
技能一:噴射飛行
在電影中,鋼骨展現了其區別於其他正義聯盟成員的能力:噴射飛行。面對如潮汐般的天啟魔軍隊,一個加速便突出重圍,浪出天際。
鋼骨在飛行過程中,時不時有光流從肩部裝甲、手肘和腳底噴出。可以判斷,鋼骨機械改造時,在這些部位增加了微型發動機作為自己飛行系統的推進器。
我們初步猜測鋼骨的飛行推進方式有三種:
1、脈衝爆震發動機推動。脈衝式的爆震波產生了高溫、高壓燃氣,燃氣從發動機內排出產生反作用力推進。
2、離子推進器。氣體被電離,然後電場力將帶電的離子加速後噴出,依然是反作用力推動身體前進。
3、目前已經應用多年的渦輪噴氣發動機,工作原理如下。
在 10 號進氣口吸氣,經過 9 號冷區域的同時,把吸進來的氣體低壓壓縮,再高壓壓縮後,導入 8 號的燃燒室進行燃燒,然後通過 7 號的渦輪機進行排氣,渦輪機轉動排氣得到向前的推力,實現推進。
聽起來就很高大上有木有!但其實,要把發動機尺寸縮小到厘米級別,還能持續擁有強勁的動力,現實的技術水平很難實現。
即使這個推進器能實現,要控制自己如絲般順滑地推進,你還需要學會自動化控制理論基礎,才輕鬆控制推進器和飛行姿態,否則可能一啟動就 GG 了。
相關機器人學科:
1. 發動機設計方向
航天航空相關專業:流體力學,進階的空氣動力學,發動機設計原理等。
2. 自動化控制相關方向
機械控制及其自動化:機械設計,信號與系統,自動控制原理等。
技能二:變形機械臂
除了會飛,鋼骨還有一套酷炫的機械臂,可以轉化為聲波炮和正常手臂兩種狀態。作為看著變形金剛度過童年的小孩,看到手臂聲波炮聚能變形的動作,總有一種男人的浪漫。
因為鋼骨能在低溫的外太空工作,所以我們猜測鋼骨的傳動系統不大可能是通過液壓傳動,因為液壓對溫度較為敏感,應該是純粹依靠母盒的能源進行電力供給。
除此之外,鋼骨的機械臂也不是一般的有力。它能夠流暢地抓取母盒,在高速飛行中抓住掉落的海皇,這麼強大的靈活度、自由度、反應速度和力量,都比人的手臂強太多了。
多自由度機械臂多強大?我們看看下面這個機械臂打乒乓球,它是如何實現快速反應與精準回擊的呢?秘訣主要有兩點:
1、它有多雙眼鏡能夠快速捕捉乒乓球的運動。場地中布置了多個高精度高速相機,用於定位乒乓球和機械臂自身。
2、這個機械臂在偏航軸,俯仰軸,橫滾軸三個方向上有都有不止一個節點。乒乓球無論運動到哪個位置,它都能接住,配合精準的力量與旋轉控制,就能打出漂亮的回擊。
在 RoboMaster 比賽中也有類似的機器人,那就是工程機器人。一般參賽選手會給機器人做一個至少二自由度的機械臂,實現障礙塊的抓取和放置。
相關機器人學科:
1. 機械電子相關專業:機械設計,自動控制原理等。
2. 材料學與仿生學相關專業。
技能三:電子入侵
影片中可以看到,鋼骨的機械臂靠近駕駛艙,一條條金屬觸鬚伸進控制系統後,一瞬間就連線上了遠在蝙蝠洞的阿福,讓癱瘓的夜行者重新爬起來。
這麼迅速的遠程連接,可能是因為鋼骨的觸鬚里有電子設備的各類介面,觸鬚直接連上了夜行者的各類執行器,通過黑客手段繞過主控,破解加密協議,直接驅動了夜行者。
還有一種更強大的可能,不需要連接介面,而是像攻殼機動隊中的觸手直接入侵大腦,意念一閃,鋼骨就能通過互聯網直接黑入蝙蝠俠的作戰室,控制作戰室的主電腦。
鋼骨的電子入侵和電子設備交互的能力,其實和物聯網的智能家居、智能城市概念一樣。把手機想像成觸手,隨手一點,遠處的電子設備全部都能被掌控。
物聯網一般是使物體通過無線網路(WiFi、藍牙、ZigBee 等協議)連上互聯網,我們再通過互聯網獲取它的信息,最終進行操作控制。
在現實生活中,各類共享產品也有物聯網功能。共享單車和手機用藍牙連接,手機再與伺服器連接,就能實現一鍵開鎖。
家裡有貓的小夥伴還可以用 Google 的 Chromecast 連上自家電視,給家裡的小貓放節目,實現遠程擼貓,可以說是鏟屎官的福音了。
相關機器人學科:
1. 通信相關專業:無線通訊原理等。
2. 計算機相關專業:網路安全、計算機編程等。
3. 電子工程相關專業:電子產品驅動等。
技能四:全息投影
鋼骨還有一手移動裸眼全息投影技術,注意是移動!裸眼!隨時一攤手,就能鋪出一張信息量巨大的世界地圖,手指輕輕一點,還能和投影進行交互。
要實現這種技術,鋼骨可能是用雙手選擇性地電離一部分空氣,從而產生半透鏡的折射與反射,然後再通過頭上的激光作為投射光源,實現全息投影。
在鋼骨的四大技能里,我們覺得這個技術在近幾年能夠實現的概率最高,有些演唱會已經可以看到全息投影技術了。
但目前的技術只能通過提前布置場地,藉助額外的設備讓全息投影顯示在對應位置,而且大部分都是在昏暗燈光下才有好的效果,無法像電影里隨時隨地在任何環境下出現。
全息投影和現在大熱的 VR 有什麼不同?
VR 是通過左右眼圖像的交互顯示來提供立體視角。而全息投影是通過光的衍射和干涉,把圖像投射在介質中(大部分是空氣)而實現。辨別的標誌就是,VR 要戴眼鏡,而全息投影不用。
全息投影技術應用起來十分具有科幻感,我們使用生活中的一些雜物就能做出上圖的水母漂浮效果,只需要手機和幾張透明塑料/玻璃片就可以。
首先,通過手機搜索一些全息圖視頻,特徵為那種四面都有圖案在動而中間有固定的標誌的視頻。根據視頻內標記位置的長度把塑料片剪成對應的 45 度等腰梯形,然後把四片塑料片固定起來,最後關燈播放視頻即可完成。
相關機器人學科:
1. 光學或者物理學專業:光學透鏡設計、光學構件製作和檢測及影像處理等。
2. 材料學的材料創新也會是移動式的全息投影術突破的關鍵。
2. 鋼鐵俠 VS 鋼骨
看到鋼骨,我們不禁會想到鋼鐵俠,如果雙方打起來,誰會更厲害呢?
比較之前,我們先假設 DC 和漫威的宇宙世界互聯,而且鋼鐵俠的裝甲不會被鋼骨電子入侵直接黑入主控系統,不然鋼鐵俠就沒得玩了,然後我們從三個方面進行比較:
1、雙方裝甲的動力來源。鋼鐵俠的動力來源是方舟反應堆原型為托卡馬克,也曾經在早期電影中出現過能源不足的情況,而鋼骨使用的是外星母盒,從單體能源強度上,鋼骨有較大的領先優勢,但是鋼鐵俠的方舟反應堆可以量產,從而帶來鋼鐵俠軍團,所以在能源的比較上可以認為鋼骨小勝一籌。
2、強度與力量的比較。從多部鋼鐵俠出現的漫威電影中,鋼鐵俠戰甲的破壞,戰損的次數不少,對比之下,鋼骨的單體改裝在強度上的優勢就被凸顯了,除此之外,鋼鐵俠在需要大量負重/力量對抗的情況下,需要使用特異型裝甲(馬克38 伊戈爾/馬克44 反浩克裝甲),和鋼骨不斷提升的力量相比略顯遜色,因此這一方面鋼骨碾壓鋼鐵俠。
3、武器配備。鋼骨目前只有一手音波炮作為自己的武器,從影片中展示的效果來看威力較為普通,而鋼鐵俠早期作為軍火商,積攢了大量的武器研發技術,鋼鐵俠裝甲就可以認為是配備了大量武器的戰爭機器,因此武器方面鋼鐵俠 9:1 完勝鋼骨。
因此,我們推測在肉搏方面,鋼骨佔據著優勢,而當射程拉遠之後的遠程火力則為鋼鐵俠的強勢區,兩者在速度相當的情況下,戰鬥力應該是不相伯仲無法比較的。
《星球大戰》里的全息投影,已經實現了——當初看電影時,銀幕上的這個視覺效果著實讓我痴迷啊
謝邀。被人邀請來回答這麼專業的問題其實挺方的。
其實大部分都沒有實現。
從早的來說,1990年史瓦辛格的《全面回憶》,或是1979年的《異形》等等,人類至今還是沒有離開地球移民到遠離太陽系的其他行星,也沒有酷炫的電子指甲,點一點就能換指甲的顏色;克隆技術也沒有發展到超出倫理的範圍,沒有可以直接篡改記憶的裝置;也沒有突變人來和人類爭奪生存權等等。
當然,能夠直接當電視播放的玻璃似乎是出現了,雖然面積不大。
無線通信技術算是實現了的吧。
還有磁懸浮,但也沒有普及到人手一部磁懸浮車的境地。
一大波高能名詞糊臉
正反物質湮滅反應堆,粒子引擎,傳送槍曲率航行技術,超空間移動,星門,折躍技術,蟲洞技術,亞空間航道極速止血凝膠,斷肢重生催化劑,全治療維生倉,軌道吸納倉,星港,軌道耕作地,S1級殲星炮,死星,三棲全天候作戰機器,基因修改器,永久性太空軍事堡壘,智能al點開星戰、質量效應、群星系列,你會發現科技無極限瀉藥,今年是2017年時間停止器的發明還遙遙無期啊
已經有的:3d列印,全息投影(不成熟),各種高能武器,飛機,潛艇,機器人,ar和vr,智能ai(逐漸優化)等等還未有的:時間機器(不認為會實現),二向箔,水滴(見三體),終結者,記憶消除裝置,星際飛船,竹蜻蜓?任意門?多啦A夢?等等
謝邀^_^
科幻電影身為近年來最賣座的題材,不斷的更新換代,給人帶來驚喜之外也不斷的去激發了人們的創新。
姑且不談各類超級英雄中的技術,因為大多數仍未實現或不成熟,比如所有科幻電影中都會出現的手動屏幕應用的就是全息投影,現在仍十分昂貴,並不普遍。
機器人也是科幻電影中一大要素,目前我們已經設計出的最發達的機器人是谷歌推出的atlas升級版
與科幻電影中所出現的機器人還有很遠的一段距離。
各種高科技戰服也在科幻電影中跟常見。如鋼鐵俠,蜘蛛俠,星球大戰中的暴風兵等等。
現實生活中高科技戰服也已經初具雛形
2017年俄羅斯一家軍事設備廠在莫斯科國際科技大學展示了最新的高科技戰服。該戰服配備外骨骼,夜視鏡等許多高科技。飛船也是一大熱點,不過目前宇宙飛船還不是特別發達,但戰鬥機已經取得了很大的進展。當前世界最發達的戰鬥機是聯合戰鬥機,僅美,英,加等國配備。
隱形戰鬥機也已經在發展中,如伊朗F313型「征服者」隱形戰鬥機、日本「心神」隱形戰鬥機、中國殲-31隱形戰鬥機、美國F-35型「閃電」隱形戰鬥機、俄羅斯T-50隱形戰鬥機、中國殲-20隱形戰鬥機、美國F-22型「猛禽」隱形戰鬥機
科幻電影中還總有許多想用生化病毒害死所有人的壞蛋,這個現實生活中也是存在的。
長遠來看清朝時候讓人喪命的天花病毒,抗日戰爭時期的731部隊,如今的炭疽病毒等都是此理。
科幻電影中那些會說話的動物,如猩球崛起暫時也未存在。
前幾天看了一個電影是湯姆克魯斯主演的科幻電影
少數派報告
其中也展示了全息投影的應用
電影中採取了 先知 這一概念去預防犯罪的發生,通過提取先知所見的零星片段來推斷出重案地點及時組織。
圖為3個先知。
這個是現在仍未實現的。
電影中還有一個奇思妙想的地方就是未來的馬路與汽車,馬路不在只局限於水平,更有依大樓而建的豎直馬路,汽車也不在有輪胎,我的猜測是,為滿足在豎直馬路上行駛的目的應該採用了磁懸浮方面的技術。
回到過去,逆轉未來也是一個很熱門的題材,如蝴蝶效應,十二個猴子等等,都十分受人追捧,不過眾所周知,這也是仍未實現的。
最後推薦大家一個電影2002年的 時光機器
這是我看過的最好的穿越電影!!!!!!
沒有之一!!!!
看完一定要告訴我好不好!!!!
是不是超級好!!!!!
又話癆了
我是壹壹壹壹壹壹壹啊說一個已經實現了的
外骨骼。
鋼鐵俠中的馬克系列戰衣
明日邊緣中阿湯哥穿的機械戰衣現實中的
我國滴
當然外骨骼不僅能用于軍事中保護士兵,武裝士兵,還能用於醫療中,讓殘疾人或行動不便者重得行動自由和恢復現實中的外骨骼雖沒科幻電影中那麼給力,不過相信在未來能有更好的外骨骼得到應用。謝 @姝姝 邀
看到這個問題第一反應就是《回到未來2》裡面主人公穿上的可以自動系鞋帶的黑科技。是不是很炫酷?
2015年10月21日,是電影主人公馬丁穿越到未來的日子,也就在這一天,Nike公司正式推出Nike Air Mag,致敬這一部承載了無數人關於未來的遐想和時空旅行的憧憬的電影。
事實上,在2011年,Nike就已經發售過不具備自動系鞋帶功能的Nike Air Mag樣鞋,使用的是魔術貼作為替代,限售1510雙。如今,我們終於可以見到這款黑科技實現啦(當然,其高昂的價格也令不少人望而卻步)
先寫這麼多,想到再更。
機器人 還是最普通形的!高級機器人沒有實現!就是那種可以殺人的機器人啊。參考電影《我,機器人》
謝邀。居然還有人邀請我……我覺得這個問題就挺科幻,而且我也不知道怎麼實現的。已經實現的技術很多……尤其翻一下九十年代之前的,民生方面的技術已經實現了一火車皮了吧……沒實現的那必須是剛大木啊,單說操作模式,靠著操縱桿和踏板……最多只能開個坦克吧……
謝邀
普羅米修斯中的自動醫療機器
雖然目前有很多關於這方面的研究,但並不成熟,暫時或者說較長時間內是無法用於臨床的。 醫用機器人種類很多,按照其用途不同,有臨床醫療用機器人、護理機器人、醫用教學機器人和為殘疾人服務機器人等。美國TRC公司的Help Mate機器人可以用於運送藥品。英國的PAM機器人可以運送病人。日本的WAPRU-4胸部腫瘤診斷機器人可以進行臨床手術和診斷。最黑科技的應該是美國科學家正在研究的「達.芬奇」系統。這種手術機器人得到了美國食品和藥物管理局認證。它擁有4隻機械觸手。在醫生操縱下,「達·芬奇系統」精確完成心臟瓣膜修復手術和癌變組織切除手術。2015年2月7日,手術機器人「達芬奇」在武漢協和醫院完成湖北省首例機器人膽囊切除術。與傳統手術相比,達芬奇機器人手術有三個明顯優勢:突破了人眼的局限,使手術視野放大20倍;突破人手的局限,7個維度操作,還可防止人手可能出現的抖動現象;無需開腹,創口僅1厘米,出血少、恢復快,術後存活率和康復率大大提高。 但是目前的醫療機器人並不能完全脫離醫生自己進行。更不能達到電影中的自動醫療倉的程度。同時,現時代的人類也許也未做好將自己的疾病和生命交給一台機器的準備。 但這個時代或許終將到來,我國已經引進了三十多台達芬奇設備。但由於其高昂的價格和維護費用並不普及,只在部分大型三甲醫院有。 這個領域在不斷發展,諸如強生之類的世界五百強和大量資本也紛紛湧進這個領域。目前中國的醫療機器人領域也在悄然崛起。部分資料和內容可能不夠準確,歡迎指正。習以為常的都實現了,比如全球變暖(是不是人為的還在吵),精準醫療,超級建築,智能手機,電動超跑,超算(如大數據下的天氣預報),人工智障,生物特徵識別(指紋虹膜)等。
沒實現的主要是些違反經典物理學的事物,或者說物理學前沿相關的,包括但不限於反重力,傳送門,載人星際旅行(家門口轉轉不叫旅行),時間暫停器等。
最近特別火的量子理論和引力波,暗物質等都是噱頭大於實質,還有很長的路要走,具體多長可以參照波粒二象性的提出到第一次民用無線通話的時間跨度。 其它的如全球公民管制,軍閥割據,人口爆炸(參考北京摺疊),永生等因為科幻感不強就不予討論了。理論上可行的: 如地震預測(現在叫預警,是地震發生的瞬間馬上通知你,貌似你只有十秒的反應時間),通過錄入地球所有壓力數據建立資料庫,誰能做到?強加密文件暴力解密(量子計算也許可以)清潔核能(扔到太陽里或者核聚變)以及給我點贊關注等太多了,不列了嗯……黑客帝國 是99年的電影,據我所知 矩陣 還沒實現,或許早就實現了 X_X
強答一波,不算科幻電影。
《三體》里三體人通過智子監視地球的科學基礎是量子糾纏。量子糾纏理論轉變為技術的困境是距離,然而2017年中國在這個問題上取得了重大突破。如果未來人類完全掌握了量子糾纏技術,那麼……量子糾纏是粒子在由兩個或兩個以上粒子組成系統中相互影響的現象,雖然粒子在空間上可能分開。
糾纏是關於量子力學理論最著名的預測。它描述了兩個粒子互相糾纏,即使相距遙遠距離,一個粒子的行為將會影響另一個的狀態。當其中一顆被操作(例如量子測量)而狀態發生變化,另一顆也會即刻發生相應的狀態變化。——百度百科世界首顆量子科學實驗衛星「墨子號」在國際上首次成功實現千公里級的星地雙向量子通信。至此,「墨子號」量子衛星提前、圓滿地完成了預先設定的全部三大科學目標。這標誌著我國在量子通信領域的研究達到全面領先的優勢地位。「墨子號」是我國自主研製的世界上第一顆量子科學實驗衛星,於去年8月16日發射升空,今年1月開始實驗。其星地單向、星地雙向、地星單向量子信道,系統信道效率、時間同步精度、跟蹤瞄準精度指標均超過要求。7月,潘建偉團隊公布打破量子隱形傳輸的紀錄。9月,墨子衛星將光子傳送到北京和維也納,並生成量子加密密鑰,使這些城市的團隊能夠安全地進行視頻聊天。中科院院長白春禮表示,從衛星到地面的量子密鑰分發和從地面到衛星的量子隱形傳態,安全通信速率比傳統技術提升萬億億倍,為構建覆蓋全球的量子保密通信網路奠定了堅實的科學和技術基礎,同時向著空間尺度的量子物理和量子引力的實驗探索邁出了第一步。中國物理學家潘建偉也因量子通信研究的卓越成果入選《自然》2017年度十大科學人物。《自然》報道潘建偉的開頭寫道:「在中國,有人稱他為『量子之父』。在潘建偉的帶領下,中國已成為遠距離量子通信技術的領導者。」——《2017國內十大科技新聞揭曉!墨子號、大飛機、可燃冰都榜上有名》鳳凰科技終於有個邀請的問題能回答了。。
人工智慧,可控核聚變等被大家都說爛啦, 那就說點大家都知道的1.聰明葯。通俗說就是給動物啟靈的神仙水啦,開啟生物智慧,出處《星球大戰》2.人體改造移植。 出處《攻殼機動隊》3.某種質子。 鎖死地球科技的質子,我也不太清楚這玩意是什麼工作原理,出處《三體》4.超級血清。 能讓人身體強壯的血清,出處《美國隊長》4.星際高速公路,建造地球工程。華生主演的大名鼎鼎的科幻電影銀河系漫遊指南,該片完美還原了原著,腦洞可謂是非常大了。16年前的電影放在現在依然很超前。天啊擼,就是看這個電影,小時候把包工頭這個職業看的可神聖了5.機甲。雖說已經實現了人體外骨骼,並即將運用到軍隊中,不過離機甲還有好遠的路。出處《環太平洋》5.膠囊屋。歪個樓,把漫畫里的布瑪發明的膠囊屋也放進來。出處《龍珠》就先這些吧,偷個懶,如果有人看再更。推薦閱讀:
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