哪些科学技术一旦发明成功,将会轰动整个地球?

燕子李三fighting


自第二次物理学大奇迹年已经过去一百多年了,基础科学基本上没有什么特别的发展,但是技术已经达到了某个临界点,人类文明能够跌跌撞撞到达目前这个状况殊为不易,未来应该以星际穿越为目标,这也就是我认为的,将会轰动整个地球的科技。

1963年,苏联科学家卡尔达肖夫提出了三个文明等级的提法,他认为可以从能量尺度和空间活动范围来判断。一级文明是指能够开发和利用所处星球的全部能源,记住是全部。对于人类来说,包括地球表面,海洋中和地球内部的资源和能源。二级文明指能够开发和利用所处恒星系的全部能源,拿太阳系来举例,当人类可以完全利用太阳和其它天体能源的时候,人类文明也就进入了二级文明。

三级文明就是宇宙中金字塔顶端的高级文明了,是指能够开发利用所在整个大星系的全部,以人类为例,是指能够利用银河系内的所有资源,可以到达银河系的任意一个角落。以这种标准来判断,人类文明现在的等级大概是0.73级,离一级文明还有不小的距离。

如果以此为标准和方向,那么能够轰动地球的科技可以从当前最前沿的三大科技领域分别是生命科学、量子力学和人工智能说起。

量子力学

首当其冲应该发展的是量子力学。因为它的发展意味着基础科学的进步。其实大家都能感觉到,自1666年牛顿第一个物理学大奇迹年和1905年爱因斯坦的第二次大奇迹年之后,时隔一百多年,基础科学基本上没有什么进展,就如同《三体》中基础物理学仿佛被锁死了一样,到现在为止我们也没有能突破相对论的局限,依旧在三维空间里面打转转,而一旦实现如两大物理学大奇迹年那样的突破性进展,将会带动整个人类文明进入到一个新的时代,而希望就在相对论与量子力学的大统一理论上,也就是我们经常说的四种基本作用力的大一统。

当然,即便是量子力学的发展阶段,我们也已经看到了量子计算机的曙光,正如70多年前第一台电子计算机诞生后给人类科技带来的革命性影响一样,今天的计算机,通过操纵存在于两种状态之一即0和1来工作,而量子计算机不限于两种状态;它们将信息编码为量子比特,它们可以叠加存在,量子点代表原子、离子、光子或电子以及它们各自的控制设备,它们一起工作以充当计算机的存储器和处理器。由于二进制的O和1都处于叠加态,意味着普通计算机计算一次,量子计算机就可以实现2的N次方次计算(N取决于量子态,例如一个500量子位的计算机,它每一步就可以实现多达2的500次方的运算)。理论上,普通的量子计算机就比当今最强大的超级计算机强大数万倍。

为什么量子力学、量子计算机如此重要,那是因为人工智能的基础就是算法、算力和数据,无论是大量数据的处理,算法的应用以及算力的提升,都需要当前的计算机性能百尺竿头更进一步,更快更强,可惜由于摩尔定律遭遇了电路板过热这个大问题,不得不靠提升体积(超级计算机)和连接能力来提升,但终究只是物理层面的提升,而达不到指数级的质变。

当然,量子力学还有一个方向也很重要,那就是高维空间理论,其指向通过时空弯曲所造成的虫洞实现远距离航行,根据质能方程,想要打开这样的空间需要巨大的能量,这个我在最后还会说。

人工智能

当算力得到保证之后,需要发展的就是人工智能了,这里不讨论有可能对人类带来的危害,只谈其实际效果。

人工智能目前比较模糊的分为强人工智能和弱人工智能,让我们叹为观止的阿尔法狗就属于典型的第二代弱人工智能,这意味着2019年节点我们处于弱人工智能中等偏下的水平,离真正能推理(Reasoning)、解决问题(Problem_solving)有知觉的,有自我意识的。可以独立思考问题并制定解决问题的最优方案,有自己的价值观和世界观体系的智能机器还差十万八千里,而且目前也开始进入瓶颈期,但是量子计算机的成熟将会帮助人工智能突破奇点,无限接近强人工智能(我一直认为,介于弱人工智能与强人工智能的中间态最为安全)。

发展人工智能的意义不用我多说,它可以最大程度的解放人类的双手双脚,而且效率比人工强的太多,不但极大地解放了生产力,也让人类开启“思维生物”的演化进程。

生命科学

当量子力学和人工智能都有了起色,那么人类离永生也就不远了。(这里没有明确的先后,正常情况下三大领域应该是同步发展,相互促进的)

无论是通过3D生物打印进行坏死器官移植,还是通过脑机接口实现记忆移植克隆体,亦或是半硅基半碳基生命结合来实现永生,在量子力学和人工智能的加持下,都不难实现。(实际上现在脑机接口就有突破的迹象)。

好了,我们还差最后一步,实现了这一步,我们的文明基本上就可以进行星际殖民了。

正反物质湮灭

事实证明,无论是核聚变还是核裂变,面对这个宏大的宇宙,哪怕是太阳系,核能也显得太过孱弱了,人类需要找到新的、更强大的能源来驱动飞船甚至打开虫洞,那么,新世纪发现的暗物质也许给了我们希望,当然,随着更多的粒子被发现,也许会有更强大的能源被我们驱动,但前提是量子力学,人工智能的大发展。

哦,对了,最重要的前提是,人类还没有将自己毁灭!


高维宇宙观


从去年开始,德国蟑螂



开始侵入我家。

我就开始了我的杀蟑运动。

最早我用的是传统的蟑螂药。

开始有用,三天之后,蟑螂又来了。

然后我去百度,查各种杀蟑办法。然后一件一件的在我家实践。

用过的产品有:

蟑螂屋

蟑螂诱饵




喷雾

蟑螂贴



每一个品种,第一次使用,都很有效,一用就能杀死大批蟑螂。

但,

没过几天,蟑螂同志们又满血复活,在我家厨房频繁出现。

到现在,一年多了,我是一点办法都没有了。我现在杀蟑办法是,直接用手拍死,把尸体拿去喂鱼。

如果真有一种技术能令全球轰动的,不用很高科技的,你真能有一种药,能杀死我家蟑螂,让它们不再出现,你肯定拿诺贝尔奖。


春暖花开003


1,量子计算机

2,可控核聚变


3,超级人工智能,机器人将是神一般存在

3,人类基因编辑技术,找到控制衰老疾病的基因

4,记忆或意识移植

5,时间旅行



6,曲率引擎

7,进入多维空间

8,基础物理理论的突破才是最具颠覆性的


alpha虎


人类社会发展至今,我们越来越清楚地意识到,科学技术是第一生产力,科学技术对于人类社会的推动作用毋庸置疑,而在当前,某些科学技术,一旦取得突破,将会引起全世界轰动。

目前,急需取得突破的技术有可控核聚变、光速飞行技术、常温超导技术,无论哪一项取得重大突破,或者说是取得成功,都将会引起全世界范围内的巨大轰动,而这些技术,对于人类社会的发展具有极其重要的作用,段时间来看,此上任何一项技术,都是极其难以突破的。


可控核聚变技术。可控核聚变技术的概念已经被提出了几十年了,而之所以一直以来都无法取得突破,是因为可控核聚变的条件实在是太过于苛刻了。我们知道太阳就是利用核聚变发热的,而太阳的核聚变,是无法控制的,它是自发进行的,太阳内部的温度高达1500万摄氏度,3000亿个大气压,而人类目前无法制造这么大的大气压,所以只能通过提高温度。而这个温度至少是1亿摄氏度,但是温度提上来了,另外一个问题又来了,那就是地球上无法制造出能够承受如此高温度的容器,所以科学家想出了磁约束的方法。目前已经可以做到约束高温等离子体,但是还没有办法让它稳定运行太长的时间,所以想要实现可控核聚变还有很长的路要走。而一旦此技术成功,那么人类就不会再有能源危机。


光速飞行技术。人类一直以来都想飞出银河系,飞到广阔的宇宙,但是鉴于我们的飞行器速度实在是太慢,以人类的寿命,实在是等不了那么长的时间。而唯一的方法就是制造光速飞行器,光速飞行器意味着需要巨大的能量供应,而核聚变的功率恐怕也是不够的,曲率引擎倒是一个可行的思路。不过人类对这方面的认知实在是太过于有限了,未来人类除了寄希望于光速飞行器之外,还可以试着寻找虫洞。

常温超导。常温超导体即在常温下传输电流也不造成能量损失的导体,一直以来人类都想让超导体实现常温化,毕竟每年在输电过程中损失掉的电量都不是一个小数字,而具有超导的导体,一般都需要在零下上百摄氏度的条件下才可以发挥出超导特性,所以常温超导意义重大。而2018年中国天才科学家曹原发现了当两层平行的石墨烯堆成约1.1°的微妙角度的时候,就会产生神奇的超导特性。如今,正有无数的学者正在拓展他的研究,或许继续研究下去就会有大的突破。


镜像宇宙


我说的这个发明如果成功,不但可以轰动地球,还可以轰动整个宇宙。那就是“即时达”交通工具!为什么呢?因为这种交通工具的速度已经不是以光速为坐标了,这背后不但有全新的技术革命,而且必须有物理学、材料学、化学、伦理学、宗教等等理论上的崭新突破。





纵横论道


能让整个地球轰动的不外乎就能源,交通,通信以及生命科学和宇宙科学几个方面的应用技术。

首先是能源方面的,能源是人类活动的基础,跟能源相关的新技术都能让每个人感受到变化,按目前已知的技术理论来说,石墨烯的开发利用技术应用、超导材料的应用、可控核聚变、这些都值得期待,但最牛的可能还是要算尼古拉特斯拉一百多年前提出的无线输电技术,这个技术一旦实现,整个社会格局都会变,就像发明交流电前后的差别一样。

然后是交通,马车时代与汽车时代的差别,绿皮火车与高铁的变化总是让人们欣喜不已,当前现实的科学技术还可以让现有的交通变得更快,比如磁悬浮的应用。科幻一点来想,未来甚至有可能会出现空间跨越的瞬技术。

通信技术的发展让人们变成了神话里的千里眼顺风耳,但现有的技术还只是依靠终端设备来传输影音信息,终端设备的微缩技术是当前的技术方向,未来可能缩小到一个芯片与人体结合,直接成为体感装置或者实时全息影像通讯。

人类的生物生命技术其实已经达到非常高的水平,只是因为伦理道德法律的约束未能广泛应用,比如基因克隆和基因编辑技术,已经能解决很多绝症问题,能应用的生物技术终极方向是延长寿命,向天再借五百年的技术肯定会出现的。

宇宙科学的每一个进步都会刷新人类的认知,从地心说到日心说开始,未来宇宙科学会带给我们什么惊喜,可以说有无限的想象空间,当前的技术方向来说不外乎发现新的宜居星球,发展外星生命,搞清楚黑洞以及反物质,但宇宙那么大,人类还是太渺小。


花匠元锋


说得太远没用,就说跟大家日常生活息息相关的,现在的电池技术急待升级,谁能把下代石墨烯电池技术攻破,带来对比现在同体积5-10倍的电量储备,电动汽车续航轻松上1500公里,大大缓解了里程焦虑,手机可以一周一冲,所有用电池驱动或者现在还不能用电池但技术突破就可以打破规律的行业会带来怎样的变化,谁解决电池技术谁就可能问鼎世界首富宝座一点不夸张


马眼辣得慌


别的不好说,但可控核聚变肯定能轰动全世界,甚至说改变整个人类文明,如果你仔细观察历史的话,你会发现人类的演化实际上就是一部能源开发史。

那么火是人类运用的第一个能源,正是因为人类学会使用火,我们从一个风餐露宿饮血茹毛的野兽,演变成有思想,有文化,有创造能力的智慧生命。

后来随着蒸汽机的发明,是人类第一次将热能转化成其他的动力,于是在蒸汽革命的推动之下,人类文明进入一个前所未有的阶段。

再后来随着电能的运用和开发,各式各样的技术层出不穷,这些新的技术让人类能看的更远,也让信息传递的速度变得更快,那么在这个基础之下,人类开始探索地球以外的地方,将目光逐渐转移到太空当中。

最后原子能技术的运用,是未来人类能否走出地球的关键,虽然说可控核裂变也是原子能技术,但可控核裂变的成本和缺点都太多了。

而可控核聚变就不同了,可控核聚变的材料很多,且达不到反应条件就会自动停止,所以无论是成本效益还是安全性,可控核聚变都是最佳的选择。

所以这个技术一旦被人类成功掌握,人类必然会进入一个全新的阶段,届时人类的脚步将遍及整个太阳系,甚至是太阳系以外的地方......


种植恒星


符合这个设定的科学技术实在太多太多了。我们可以先看看各国都在积极开展哪方面研究?

暗物质和暗能量

科学的发展一直秉持着一条这样的路线,科学发展越快,越感觉我们所看到的的世界是狭窄的,就好像井底之蛙一样。就比如说天文学,原本古人认为地球是宇宙的中心,后来发现不对,太阳是宇宙的中心,后来又发现不对,宇宙可能没有中心。再后来发现,宇宙有个炙热的开端,可能也一个结局。但这还没完,科学家进一步发现,连我们看到的宇宙都不是全部的宇宙,从空间上看,我们只能看到一小部分的宇宙,也就是可观测宇宙

从物质层面上看,我们竟然只看到了宇宙不到5%的物质,而剩余的物质是暗物质和暗能量。它们是我们没有办法利用现在的观测手段直接看到的。

现在各国都在发展技术,希望能够观测到暗物质或者暗能量,大多都是千亿级别的科研项目。如果有朝一日,我们能够真正搞懂暗物质和暗能量,那一定是轰动整个世界的科学发现,这意味着人类的视野将进一步打开,了解更为广阔的物质世界,很有可能大幅度促进理论物理学和宇宙学的发展。

引力波和中微子

之前LIGO发现引力波,可以说已经震惊了整个世界。但是,我们现在的技术仅限于观测到两个黑洞合并或者两个中子星合并的引力波,这都属于对空间有巨大扰动的引力波,算是探测引力波入门级的难度。

上文也提到,在空间上和物质世界中,我们的观测都是有瓶颈的。不仅如此,在时间上也是。在爱因斯坦的狭义相对论当中,时间和空间被并称为时空,可以把它们看成一体。可观测宇宙是930亿光年(理论值,考虑到宇宙膨胀效应,所以要大于138亿光年),其中我们通过观测电磁波的范围其实是922亿光年,剩余的8光年就需要用到引力波。之所以还会相差8光年,就在于电磁波是在宇宙大爆炸之后38万年后才开始在宇宙传播,而引力波从宇宙大爆炸那刻起,就开始在宇宙传播。因此,对于宇宙早期的引力波的观测,可以让我们知道宇宙早期发生了什么。

但这需要我们大幅度提升观测引力波的技术,中国,美国以及欧航局都打算在这方面投入巨资建设观测设备,这些设备的价值也都会在千亿级别。

除了可以通过观测引力波观测宇宙早期的情况,其实对于中微子的观测也可以,中微子由于不参与电磁相互作用,只参与弱相互作用,所以在宇宙早期就开始在宇宙中传播,因此,如果可以捕捉到宇宙早期的中微子,我们也可以了解到宇宙早期的情况。

对于引力波和中微子的观测技术的提升,也将极大程度上提升人类对于宇宙的认识的提高,如果科学能够捕捉到宇宙早期的引力波和中微子,也就会轰动整个世界。

可控核聚变

每一次能源技术的大规模提升,都会带来整个世界的剧烈变革。最早瓦特的蒸汽机就是如此,引发了第一工业革命,后来我们有了第二次工业革命,人类进入了电力时代。

而如今对于能源使用依旧是一个比较大的问题,由于没有足够高效的能源,因此想要实现载人飞船飞到火星都很困难,更不要说飞出太阳系了。

可以预见到的是,下一次能源革命很有可能是可控核聚变,可控核聚变反应不仅在能源效率上远远高于化石能源,而且还很清洁。太阳之所以温和地燃烧着,就是内核在进行可控核聚变反应。但是要在地球上实现可控核聚变在技术层面上是非常难的。我们国家就一直在大力发展这方面的相关研究。如果可控核聚变能够做出来,对于整个人类文明来说都是一次极大的促进。

对于人体的认识

上世纪就一直有一种说法:21世纪是分子生物的世纪。虽然10多年过去了,好像并没有什么特别大的进展,但是在未来应该说是一定会有重大突破的。

人体的复杂程度是超乎一般人想象的,科学家之前完成了30亿个碱基对的测序(也就是人类基因组计划),而这些碱基对的排序到底有什么意义,如何解读,目前还没有头绪,还需要进一步的研究。

其次就是欧洲人类大脑项目,各国科学家纷纷加入,建立人类大脑的神经功能图谱,这当中包含了850亿个独立的细胞。

如果,未来科学家能够完全掌握这个30亿个碱基对和850亿个独立的脑细胞对应的原理,那么生物学的发展将会大幅度的发展。

以上只是列举了一部分,其实还有很多研究也是十分重要的,比如说:超导,人工智能,量子计算机等等。


钟铭聊科学


答:常温超导体、可控核聚变、量子计算机、强人工智能、生命科学等等,这些科学技术一旦获得突破,将让人类文明实现飞跃。


在300年前,牛顿等人建立起来的经典力学,让人类文明实现了第一次飞跃;在上世纪,量子力学和相对论的出现,引导了第二次物理学奇迹。

如今过去了100多年,人类的基础物理学并没有太大的发展,但是科学技术有着巨大的进步。其中有一些科学技术,人类还处于探索当中,一旦获得突破,将会影响整个人类的文明进程。


常温超导体

在1911年,科学家首次发现汞在4.2K时电阻消失,然后在更多的材料中发现了超导现象,经过100多年的发展,超导体的温度提高到了大约140K,并走向了应用,但是超导材料所需的超低温限制了应用范围。


于是常温超导体材料成了材料科学中的“圣杯”,一旦人类找到常温超导体,将会极大地促进人类各领域的发展,比如我们的电子设备可以做得更小更轻薄,所有的用电设备都将在效率上得到极大的提高,甚至出现悬浮建筑物、悬浮汽车等等。


可控核聚变

人类目前的能源主要来自化石燃料,然而化石燃料在地球上的储量是有限的,能源问题将成为本世纪末人类的最大难题;虽然人类已经掌握了可控核裂变技术,但是裂变材料的稀缺与核废物的处理,决定了核裂变技术只是一个过渡方案。

而可控核聚变就不存在这样的问题,如果我们把一升海水中的氘、氚进行聚变,释放能量相当于300升汽油的热值,如果使用氦-3作为核聚变材料,那么将是理想的清洁能源;所以可控核聚变技术,将是一项极大促进人类文明发展的科学技术。


量子计算机

量子计算机的原理,科学家早在30年前就从理论上进行验证了,但是要实现起来却非常困难,目前科学计算机的发展遇到了瓶颈,人类要想实现更高的算力,传统计算机基本只能从规模上入手。

量子计算机的工作原理完全不同于传统计算机,量子计算机最神奇的地方就是可以实现分布式运算,比如传统计算机分解一个256位数需要上千年,而量子计算机只需要几秒钟,一旦量子计算机走出实验室,将会改变现有的世界格局。


强人工智能

人工智能人们并不陌生,但是我们现阶段接触到的所有人工智能,其实并非真正意义的人工智能,而是基于数据和算法的结果。

强人工智能指真正拥有自我意识的机器,并且能完成独立的推理和解决问题,但是人工智能是把双刃剑,可能给人类带来福音,也可能带来的是毁灭。


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