最近韩国人的lk-99引起了整个世界的风暴,才过去了几天,目前从各方面渠道来看,很有可能是真的实现了室温超导。

很多我一直都在念叨着室温超导,翻下以前的博客估计应该还能找到记录,没想到这么短的时间居然很有可能真的看到它成为了现实。

lk99材料成本和制备都很简单,如果真的能大规模实现,绝对是人类历史上的关键转折点,即便后边无法实际应用,至少也能在理论上告诉人们这是可行的,进而促使人们寻找更多的新材料。

想象一下真实的超导材料能带来的未来吧,真的是非常令人激动,甚至让人兴奋的晚上很久都睡不着觉翻来覆去的想。

首先我们看看在机械方面的应用,有了超导体意味着我们可以电能几乎零损耗的获得超强磁场,电动机可以有极大的改善,不再有线圈结构非常简单,输出扭矩超强。

既然我们可以任意的把电流转换成磁场输出扭矩,为什么还要电动机呢?比如汽车吧,我们可以直接在轮毂上放几个超导体,然后在车身内部跟轮毂连接的部位交替的产生变化的磁场,直接驱动轮子转动,通过精密的时序控制来调整轮子的速度。有点像轮毂电机,但是他是无接触式的。可以直接输出超强扭矩,甚至可以通过反向输出来进行刹车,汽车的结构会变得非常简单然而却拥有巨大的动力输出。

甚至车身跟轮毂之间根本不需要接触,类似于悬浮挂在上面,这样可以无视地面凸凹不平带来的任何颠簸震动,比现在最好的空气悬挂还要优秀的多。

实际上磁悬浮列车一样可以非常简单的实现,但是汽车也可以方便的悬浮实现动力输出的话,未来很可能火车会变得越来越小众。

既然我们可以非常方便的把电流变成动力,以前不可能的东西都可以实现,比如类似于人类关节肌肉的动力装置,我们可以制造出来四足的机器人,我们现在各种挖掘机之类的动力装置上上常见的液压泵也都可以换成超导电磁来实现,力量输出和控制精度都能得到质的提升。

我们再看看在医疗方面的实现吧,现在的mri也就是核磁共振设备,需要一个巨大的机器放在房间里,每次运行都需要消耗大量的电力。其实它消耗的能量大部分都用在维持超强磁场上面了。如果我们有室温的超导体,低功耗的手持式的核磁共振设备是完全现实的。

比如我们在科幻电影里经常看到的,像star trek里那样,我们拿个类似于手机的设备放在在胳膊上扫一下,屏幕上就能实时的看到胳膊的内部构造,骨头,肌肉,和血管之间的层次,这对医疗行业来说是天翻地覆的变化。每个家庭和诊所都有这样的设备,任何疾病都可能在很早阶段就直接轻轻扫一下就发现了,极大的改善人类的生活健康水平,并延长人的预期寿命。

甚至说有了这样的设备,我们可以非常方便的来观察人体的血管组织构造,以及甚至动态的内部活动变化,这将带来医学科研方面上的巨大的进步,很多疾病和各种机体运行的原理都可以实时的观察发现,每个人每一个医学专业的学生都可以方便的去进行观察研究,这对生物科学发展带来的改变是天翻地覆的。

我们为什么只是简单的用这些设备来观察人体呢?同样可以检查各种各样材料的内部构造,无接触式的观察。比如说检查建筑的内部是否变形或者断裂,高铁钢轨是否内部产生了形变?汽车发动机坏了不用拆开直接扫一下就能找到出问题的地方,水果内部是否腐烂坏了?等等等等,可以尽情的去想象,这对各行各业来说都是革命式的进步,谁都说不了说不定哪个没注意的行业就因此产生了质的飞跃带来了二次的技术革命。

有了常温超导体,我们在核磁共振成像方面肯定会有日新月异的进步,绝不会停留在现在这种程度的影像精度。

我们再看看在能源方面的,超导体很有可能导致人类实现可控的核聚变。因为核聚变需要至少一两亿度的高温,只有加速到很高能量的粒子才能现实,这样发生反应的材料都变成了等离子态。我们需要构造一个超强的磁场来约束他们,这就是我们现在所谓的托卡马克。现在很大的能量都被浪费在维持低温超导磁场上面了,有了室温超导体,很可能导致我们实现可控制长时间点火的托卡马克反应堆,输出能量大于输入能量,进而实现可控的核聚变引擎。

跟裂变反应堆不一样的是,聚变引擎如果失控并不会导致爆炸或者泄露,如果他把周围的磁场约束给烧坏了,那么等离子体没办法被约束,很快就撞到周围的物质上,只要把引擎单独隔离开来,发生事故只是融坏周围的约束隔离装置,并不会产生任何其他事故。

实现了聚变引擎带来的革命性进展根本不用多说,人类从此将拥有用之不尽的能量之源,征服太阳系甚至迈向星辰大海都是有可能的。

很多人说超导体意味着零电阻的导线可以实现长距离传输电能,当然这是很合理的想象,不过要是仅仅把输电导线换成超导的那就太浪费了。有这种想法的人跟之前那个段子,乞丐问:“皇帝要饭用的碗是金子做的吗?”一样,是很类似的心理。

实际上有了超导体,我们很可能发明出来新的储存能量的装置,是我们现在锂电池的很多倍。磁场可以约束电子的行为,我们只要合理的设计或者甚至只是简单的在一些材料里掺杂,极有可能构造出储存能量巨大的电池。我们为什么还要用现在的发电站通过导线输入到家的方式呢?每户家庭都有一个能存几百度的电池,至少够一个正常家庭一个月使用的。不管是通过太阳能板,还是通过近距离的电网,可以实时的在电价能源便宜的时候动态买入充电到电池里,实际上根本不需要远距离输电,不开空调,用电不多的情况下甚至屋顶的太阳能板都够满足普通家庭的能量需求。

甚至有了这样的电池,我们为什么只是简单的固定的装在家里呢?直接把它装在汽车上,开到哪里都是一个移动的能量引擎,在野外随时随地都不会断电,家庭都没必要接入电网,把车开回家就够了,然后集体公共场所有一个给车充电的地方,甚至家里本身就是屋顶的太阳能板小型电站。

太阳每天照射地球,不是我们不想把这些能量变成电量储存起来,而是我们现在没有很好的装置设备来储存它们,实际上,我们的水电风电也很多都是浪费掉的,有了好的储能装置,可以极大的改善我们的能源使用率。

我们再看看在电子设备上的应用吧,新的材料不知道能否很容易的集成到我们现在的半导体制备工艺上去,如果可以,那就会带来芯片和集成电路的又一次飞跃式的发展,想象一下你的显卡或者手机CPU耗电只有原来的1/10甚至百分之一会是什么样的情况?

如果我们能使用这种材料构造出来新的门电路,那就等于是半导体行业的一个革命了。即便不是这样,我们也可以通过改善芯片上的导线互联或者衬底以及栅级等结构上的优化来降低整个芯片的功耗。

同样一些微型的电子器件或者传感器也会得到长足的进步,记住,我们手机是通过电磁波进行通信的,如果我们能够检测到,比如说现在电流的强度的1/10的电磁波,也就是说我们的手机的信号可以灵敏度增强了十倍,这意味着通信行业巨大的进步。手机基站可以极低的密度,然后又提供极远距离的通信。带来手机能耗的进一步下降,传输速度也能成倍的提升。

比如我们的无人机,现在只能飞几千米到十几千米远,如果传感器的灵敏度上来的话,可以进行几十甚至几百公里远还能保持高清图传,这是多么巨大的进步。当然也有不好的一面,很可能这让人类用来实现武器上,无人操控的远程飞机和坦克机器人等都得以实现,未来战争的形式很可能是类似于打游戏的机器人战争,这有利有弊吧,关键是看人类选择怎么来使用它。

我们有各种各样的传感器,这只是随便想到的有了超导体的加入之前很多想不到的领域很可能都能带来新的突破,特别是微型化,小型化的设备集成上面,很多感觉在科幻电影里看到的场景,很可能将来都成为现实。

好吧,想到的还有很多,已经快11点了,今天就写到这里吧,要赶紧睡觉了,后边有闲时间了再写下来补上。

最近有个金水河贴瓷砖的事情,我不是想评论这个的,算是个引子吧,这篇文章里的东西是我想了很久的了,借这个机会写下来。
有传说说金水河是子产死了之后太穷,没有钱下葬,然后老百姓捐献各种金银,但是他家人不收,大家就把这金银投到了他封地这条河里边,所以才取名叫金水河的。当然这只是传说,没有历史考证。况且一条河处在黄河边,几千年来经历多次泛滥,即便有也早已经不是原来的河道了。
子产是中国历史上一个非常重要且做出巨大贡献的人物,可惜我们今天没有对他给予足够的重视。左传里关于他的很多记录都足以编入我们的教科书。特别是《子产不毁乡校》这篇文章,论深度论讲道理论各个方面,都是值得写入教材的。我们看看我们教材里边的那些文章,比如说烛之武退秦师吧,同样是关于郑国的记载,然而却是通过技巧权谋挑拨离间来达到目的,说实话,并不值得作为千古名篇教育我们的后代,而子产说的,“其所善者,吾则行之;其所恶者,吾则改之。是吾师也,若之何毁之?我闻忠善以损怨,不闻作威以防怨。岂不遽止?”。这些才是作为中华文明的价值观真正值得高中生背诵的。
韩愈专门写过一篇子产不毁乡校颂,可见这篇文章在他心目中的地位之高。连文起八代之衰的韩文公都赞不绝口的文章,难道不值得我们编入教材吗?
子产关于治国的道理同样也很深刻,“唯有德者能以宽服民,其次莫如猛。夫火烈,民望而畏之,故鲜死焉。水懦弱,民狎而玩之,则多死焉,故宽难”。这篇《子产论政宽猛》也同样值得写入教材。治国讲究宽猛相济,然而太宽松是很难的,这需要民众有很高的道德素养才行。我们看现在新加坡就是个很好的例子,它是靠严刑峻法把国家治理的非常好,也许华人太聪明了容易投机倒把吧,需要严格的法律才能约束。
左传里关于子产的记录远超其他卿大夫,足以看出他当时的影响力。可惜在今天我们都知道管仲,却很少人知道他。管仲因为有齐桓公称霸这一平台,我们历史书里说春秋一定会提到齐桓公,进而会提到因为管仲的辅助才称霸。子产处于国力微弱的郑国,很难在简略的一笔带过的历史里占据一席之地。
孔子最佩服的也是子产,甚至甘愿认自己做为他的小弟,比如他对子贡说“夫子产于民为惠主,于学为博物,.……故吾皆以兄事之,而加爱敬”。
然而我觉得子产做的最重要的一件事,是铸刑鼎。就是把刑法写出公开,铸到一口大鼎上,所有人都可以看到。这是中国历史上第一次真正的公开立法。之所以铸成鼎,应该是为了彰显法律的权威重要,而且大鼎经得起风吹日晒,便于众人观摩。
当时郑国甚至出了邓析这种专门做法律辩护的类似律师的人,如果历史一直能按着这个轨迹走下去,中国也许在几千年前就完成了向法治社会的转换。
然而传统的力量是巨大的,铸刑鼎这件事情遭到了很多人的反对,比如晋国的叔向就给子产写过一封洋洋洒洒的批评信件,好像很有道理的样子。“民知有辟,则不忌上。并有争心,以徽于书,而徼幸以成之,弗可为矣!”。法律公开了,那就大家都讲规则了,也就不畏惧那些贵族统治阶层,叔向觉得这样不利于统治。“刑不可知,则威不可测”,如果没有法律,一切裁量权都在那些贵族统治者手里,他们的地位就会很高,民众就会很怕他们。
后来的西方国家之所以发达起来,就是因为他们讲法治,重商业,讲规则。欧美的那些政客或者高官跟普通人都是一样的,虽然民众尊重他们,但并不怕他们。讲法制和规则就会让真正有能力的人浮出水面,真正有价值的事物或者技术创新给予相应的回报,最终导致了一系列的科技和社会的进步。
后来晋国人也开始效仿子产铸刑鼎,这充分说明了公开立法这件事是正确的。产生了正向效果,别人才会效仿。
孔子虽然很佩服子产,然而却反对立法公开。然而,我们只能说孔子不是一个优秀的政治家,他的思想并不适合治国,只是在道德上说起来头头是道,真正做事的人执行上却发现一点用都没有。我们用他自己的话来校验一下,“听其言而观其行”,不能只看他怎么说,也要看他怎么做的。事实上孔子在鲁国任职的时候并没有什么作为值得称道,这充分说明了他思想并不适合治国。子产是真的实战派,他的政绩引起了所有的人称赞,孔子也佩服他的政绩和做事风格。反对铸法鼎这件事充分说明了孔子治国理念上的落后。
春秋时期的国君和大臣都是很平等的一起讨论意见,而且是真正的讲道理,可惜后来被所谓的礼制约束,见皇帝要下跪磕头,这都是文化陋习。其实适度的行礼可以,下跪实在是太奴颜卑膝了。儒家所谓的“君君,臣臣,父父,子子”,讲鲜明的阶层划分,下级必须服从上级,跟西方文明所谓的所有人生来平等是背道而驰的。中华文化里有精华也有糟粕,儒家只是学说中的一种,我们要发扬其中的精华,扔掉其中的糟粕。
诸子百家真正有利于治国强大的是法家,这是一再被事实证明的,齐桓公用管仲而称霸,子产因为讲法治而使郑国一个小国活在大国之间夹缝中却治理的井井有条赢得了很多大国的称赞,李悝变法让魏国强大起来打遍战国初期无敌手,商鞅变法导致后来秦国崛起且最终在法家的李斯手里统一了天下。
刘邦这种真正做事的人很讨厌儒生,可惜他也没有选择法家。汉朝后来的统治者还是选择了儒家独大,从此中国再也没有春秋战国时期的百家争鸣的繁荣局面了。
在重要的历史转折点,我们选择了人治的道路,告别了立法,很让人扼腕叹息。然而这极有可能是历史的必然,毕竟当时民智未开,只有强制铁腕手段推行统一才有可能繁荣发展。
儒家后来被那些所谓的士大夫将学说以及道理讲的让人感觉到迂腐的地步,董仲舒朱熹这些人的理念我估计孔子就是复活过来也很难认同,后边两千年中国很多士大夫天天空谈误国,站在所谓的道德制高点一通很有道理的言论就是不干实事,而且贪污腐败横行。
西方在罗马之后,经历了近千年的黑暗中世纪,然后就开始了文艺复兴。然而,中国自战国之后,基本上就是在朝代的怪圈里一直循环,一直处在类似所谓的中世纪没有被复兴过,直到鸦片战争被西方的枪炮敲开了国门。
直到今天,我们还是被一些传统的思想影响,毕竟上千年形成的做事风格,不可能在一朝一夕之间改变。但是也可以看到,我们的国家现在在一天天的公开透明,向着好的法治规则的一边,缓慢的前进。科技的进步更是加强了监督回馈,使得历史的车轮再也不可能往回走了。
再说回子产,子产的杰出在于他的所有言论都是基于事实实践得出来的,而非空洞的理论,他的真正被人称赞是因为执政的功劳,这些言论是他执政过程中说的话,左传这种惜字如金的史书中,能记录这么多他的言论,就足以说明它的价值了。
甚至以我们今天的眼光来看,子产的为政思想都是很有道理,而且非常现代化的。希望我们后边能够多发掘他在中华文化中的价值,把他做出的贡献摆在真正的历史位置上。他的思想是一笔财富遗产,是真的可以作为我们文明的精华,值得我们一代又一代学生去背诵的。
两千五百多年过去了,不知道子产所铸的法鼎是否还在,也许它消失在历史长河之中,被人融化了;也许它就静静的埋在泥沙下面,等着我们去发掘。希望它有一天能够重见天日吧,这绝对是一件可以足以跟汉谟拉比法典相比拟的历史见证。

这篇文章的想法起源于前几天的一个新闻,说引汉济渭工程横跨秦岭底部的近一百公里的输水隧洞贯通了。题目有点儿标题党了,叫输水隧道或许更贴切一些。

秦岭是中国大陆气候的分界线,横亘在四川盆地和关中平原之间,隔绝两地往来,自古就是天险。

而在秦岭北侧,也就是位于陕西省靠近关中平原的那一侧,秦岭北麓,它的名字就叫终南山,听过这个名字的人很多,但知道具体位置的人却比较少。也许是古时秦汉的人们从长安往南走,一直走到了头,它挡住了南边的去路,于是就把他叫做终南山吧。

所以,这条隧道穿越了终南山下,也不算太偏题。

在小说和故事里,有很多人在终南山隐居。这里应该确实是个适合居住的地方,有权贵已经用脚投票证明了。前几年的新闻,在秦岭北麓有很多违建别墅,甚至震动了一号领导人,连续发好几个指示都没有能拆掉。

关中平原四面环山,每个方向都有狭窄的出口通道,易守难攻,自古都是各个王朝建都的地方。

然而他有一个致命的问题,那就是缺水。唐朝中后期就是因为长安饮水的问题,基本上把行政中心开始转到了洛阳。 自此之后,西安再也没有在历史当中作为王朝的首都。甚至当年朱元璋都曾经派人去考察过,打算迁都,可惜还是因为水源和交通的问题,最后放弃了。

有人说是因为汉唐之后,中国的气候发生了变化,开始慢慢的变得干燥,导致西安降水减少才使得文明的中心逐渐的东移。其实这个理由根本站不住脚。北京同样很干燥,但是还是可以作为国都,主要还是因为平原交通方便,加上运河联通。古代人对水的需求并不像现在这么剧烈,往地下挖口井是可以用的。最根本的原因应该是隋唐之后的大运河到不了长安,粮食等物资不好运输,才逐渐东移的。到了宋朝更是直接把国都设在更东边的汴梁城,处于交通要道,能支持更大规模的城市和人口。

秦岭自古就是天险,不然李白也不会发出蜀道之难难于上青天的感叹。陡峭的山壁上没有任何道路,古代人硬生生的就是往里边凿一个一个洞,然后插进去木头,这些木头一个接一个的连起来,做成类似于阶梯的东西,进而形成道路。这种道路被称为栈道。当年楚汉争霸,就留下了耳熟能详的“明修栈道,暗度陈仓“的典故。从这些历史的光影当中,依稀可以窥见穿越蜀道的艰难。

而在科技现代化武装的今天,我们终于可以在一定程度上来攻克这些大自然的天险。前几年刚修通的西成高铁就是个例子,刚开通的时候,我还专程去乘坐体验过一次,全线基本上没有什么风景,几乎都是隧道。

饮水工程比单纯的修路更难,不同于道路可以因势利导,选择最容易的方向。从汉江引水需要考虑到高度落差,形成自流,所以才要凿穿秦岭底部,工程量巨大。

解决关中平原缺水问题的引汉济渭工程,十几年前就开工了。然而,却是花了十几年时间,才掘通了98.3公里的引水隧道,平均一年不到10公里。当然,能凿穿秦岭底部,也是一个壮举了。

今天要讨论的不是这个工程的细节,主要是相关的一些技术的引申和思考。

隧道是我们如今为数不多的可以用来对付险峻地形的武器。所以有必要仔细深入的研究讨论一下他。

早期的人们是靠手工去开凿,加上一定程度的爆破。每天掘进一点点,直到贯通。现在仍然有一些国家和地方在使用这种方式。

直到后来,人们发明的盾构机,极大的加速了隧道的掘进。我们看中国这些年基建开始发力,到处修路架桥,其实盾构机功不可没。

盾构机的原理这里就不解释,有兴趣可以自行搜索。我们这里简单考虑一下它的改进。

盾构机在掘进的过程中,工作环境是很艰难的,里边高温,高湿,甚至岩壁也有各种各样的地质情况,有的硬,有的软,甚至有的还会冒水,这些都是一些极端的状况。甚至有时候决还会岩爆,石子就像子弹一样,会危害到工人的生命。

如果我们可以改进盾构机,一方面我们可以把它自动化起来。让它可以用很少的人,甚至不需要人就能够自动化的掘进,或者说我们只需要在远处无线进行操控就可以了,不需要任何人在隧道里作业。

另一方面是改进他的掘进速度,当然这是一个巨大的工程难题,比如发明新材料构成的刀具等,并没有那么容易的解决。我们姑且就假设一下吧。

如果有自动化的,快速掘进的盾构机来替我们工作,我们可以做到什么呢?

我们可以沿着新疆塔克拉玛干大沙漠南麓的昆仑山脉开始掘进,一直朝着大渡河或者说怒江或者雅鲁藏布江等方向,挖一条一两千公里的隧道。当然这个隧道并不一定是完完全全的单一隧道,在中途某些山谷里,我们可以挖一些深坑,作为一些中途的站点,分成若干个段,若干个节点,每一段有几百公里。可以适度的让这个隧道有一定的倾斜,让他从海拔几千米,一直降到最后南疆盆地的一千米左右的海拔,这我们就有了一个可以自行流通的,长距离的输水管道,从中国降水丰富的西南引水到基本上降水稀少的南疆沙漠。

这些水可以把南疆沙漠改造为良田,如果合理的安排流量,位置等,甚至可以新增一两亿亩耕地,也就是意味着额外提供几亿人的粮食,背后的经济和社会效益是巨大的。

为了减少蒸发,新.疆人发明了一种叫做坎儿井的引水装置,有兴趣可以自行搜索,其实这种长距离的饮水隧道,如果中途一部分一部分来看的话,确实是像一个巨大拉长版的坎儿井。

每个几百公里有一些露天开放的深谷,这些深谷是作为隧道掘进过程中的一些中间节点,避免太长而无法对准隧道掘进的位置,同样也能提供一些通风透气,避免隧道缺氧。但是几百公里可能距离有点儿远,也可以做成几十公里。如果可行的话,可以利用河流的落差,逐梯次的在这些深谷做一些水电站,这样就可以给整个隧道提供照明和一些风机的电力来源。

如果隧道的宽度和高度足够的话。那么除了输送水以外,也可以通行一些小型的集装箱船只来进行物流运输。可以做成自动化的电动船只,也可以有人来驾驶。这样就可以为整个青藏高原提供便捷的物流通道,一举多得。

当然除了引水以外,如果我们能够实现这个长距离自动化的掘进超长隧道的话,在全国各地有山的地方都可以开凿运河,也同样可以修建常规的高速公路,那些天然的地形地貌再也无法阻隔我们人类交流沟通的步伐,具有划时代的意义。

目前看来,我们需要克服的技术难度并不是太多,只要不断的改进优化投入。在不久的将来,可能是几十年一百年,甚至更短,这种全自动盾构机就有可能实现。连通山川阻隔,变沙漠为良田,重构地理格局,改变国家和民族的命运。

这并不是一个多么高大上的技术,然而如果突破的话,就会成为一个标志性的节点,人类文明进化史当中一个重要的转折。

好吧,写的有点发散, 因为确实如此,源自于这几天走路散步的时候,偶尔用手机记录下的一些想法,最后简单的整理了一下。

我们经常可以在科幻电影里看到在一个培养皿里把人冰冻或者说深度睡眠,然后几百年后重新打开。这种方式在星际旅行或者其他需要大量时间的场合非常有用,可以让人以某种程度,某种意义上向未来的世界旅行。

或者说某种程度上可以延续人的生命时间跨度吧,但是这个生命时间跨度是有限制的,相当于压缩掉人生无聊的时间。

当然科幻电影里那种像速冻水饺一样的冷冻技术过于不现实,很容易直接把人冻死,我们现在还没有找到可行的方式来进行这样的冰冻。至少理论上和现有的工程技术上是不太现实。

今天我们考虑一个更现实的,类似于这种冷冻睡眠的技术。

正常人在晚上睡眠的时候有好几个阶段,其中有一个睡得最深的阶段,我们就叫深度睡眠,这个阶段的心率是很低的,大致有五六十的样子。而且人的新陈代谢以及其他的各种各样的器官的功能都开始变得缓慢。正常人的心率有个七八十,特别是我们运动的时候心率会更快一点,所以如果我们能够一直保持50的心率,就类似于正常晚上深度睡眠的时候,这个代谢程度等同于能够把人的寿命增加一倍。

至于睡眠的机制,我们还没有找到他具体的细节,但是肯定是大脑通过调控机体的一系列的化学反应和各种各样的蛋白质传递的这个消息。比如说褪黑素,就是一种让人陷入睡眠的一种激素,很多安眠药都是有这种成分。如果我们能够找到,确切的说是人进入深度睡眠阶段,分泌的那种化学物质蛋白质或者某种有机物,我们就可以把它注射到人的体内,让人一直保持这个深度睡眠阶段。在睡眠前只要吃够足够的食物,我们通过某种自动的监控系统每隔一定时间让人服用或者注射这种激素,那么我们就能长时间的保持在深度睡眠的状态,把心率维持在50也就是说维持生命的状态,然而又没有过多的消耗,这样可以连续睡个两三天再醒来。这个技术如果能够实现的话,那么对某些无聊的任务,比如说星际旅行,或者那些集装箱货轮的海员们,他们有时候就可以在床上连续睡好几天才醒过来,这样子的话比如说一年的时间就可以能压缩到几个月。一方面这意味着寿命的延长,另一方面意味着无聊时间被压缩,可以把生命花在更多的有意义的事情上。

如果我们能够更进一步的话,也就是说除了我们现有的人体进入深度睡眠的调节机制,我们找到相应的化学物质的激素等相应的药物来调节,我们是否能够对这个系统进行更深度的操作,比如说把心率降得更低,降到比如说每分钟10次,然后让身体维持必要的状态,这样我们一次睡眠可以从一晚上一下子扩展到十几天,这样子的话一年就相当于一个月而已。每次睡一觉半个月醒来一次作为一天来过。

离我们最近的恒星系是半人马座阿尔法星,他离我们的距离有4个光年。如果我们想到达这个恒星系的话,必须使用核动力飞船才行。

地球的脱离速度大致在7.9公里每秒,太阳系的脱离速度是16.7公里每秒,我们的航天器现在大致基本上就在这个速度,如果再加也就是几十公里的量级。假设我们制造一种航天器,不管是使用还没有实现的核聚变的能源,还是现有的可行的,裂变的能源。我们假设这个航天器的可以不依赖外界能量,自身的能量就可以维持个几百年,这样子的话我们才能进行恒星际的探险。我们可以在太空中一直进行加速,因为飞船上的物质是有限的,我们可以使用太阳风等粒子进行反冲,甚至可以用磁场捕获宇宙空间中的粒子然后作为等离子引擎的物质用更大的速度喷射出去。假如可能的话,可以把飞船的加速度稳定在10米每秒,正好是地球的重力加速度大小,这样只要适当的设计飞船内部的布局,就可以像地球上一样正常的生活了。

按照这个加速度的大小,一天可以加速864公里左右,只要一个月就可以把飞船加速到光速的十分之一,当然由于相对论效应的存在,过高的速度是不太现实的。三万公里每秒的速度可以保证在四十多年之内到达半人马座阿尔法星。如果我们巧妙地调整加速度和减速的数值,可以一直保证飞船上存在重力的。

如果我们能够实现睡一觉半个月,能有十几天的时间跨度,那么就可以把这个四十几年的时间压缩到4年。这个时间在航天员一生之内进行往返是很现实的。

好吧,有点跑题了。除了星际旅行,如果深度睡眠这种技术能够实现的话,我们在很多场合都可以使用它。特别是因为人生有很多无聊的事情,有时候你要想办法跨过这段时间。

对于有些人如果愿意的话,再可以把人生中的几十年拉长到上百年或者几百年,这样子的话就可以活到更久的未来,去看那些人类没有发明的技术,再比如说有一些人得了癌症之类的很难治疗的疾病,现在还没有药物来进行有效的治疗。可是未来说不定就有办法对他进行治疗。所以与其现在每天煎熬不如进入这样子的深度睡眠状态,把好几天当成一天过。这样过个几年或者几十年后说不定就有治愈的可能了。

客观的说,找到进行深度睡眠的那种激素或者化学物质,让人长时间维持在心率50左右的深度睡眠状态,从而把一晚上拉长到三四天是很有可能的。

只要我们找到晚上促使深度睡眠那个阶段的整个人体机制调控状态,找到相应的那个真正起决定性作用的那个物质。就像那些糖尿病人天天打胰岛素一样,我相信进入这个睡眠状态肯定是有一种化学物质来控制的。

这是非常现实和可实现的。如果真的有人研制出来这种药物,不管是口服还是注射的,肯定会有巨大的市场前景,名利双收。

所以我一直很奇怪制药行业天天在研究各种各样的单抗,mRNA什么的,治愈各种疾病的药物,却没有人去考虑过,从这个角度去考虑,去来研发一种深度睡眠的药物。

计算机行业现在已经越来越饱和了,而且更多的只是技术性的改良而已,没有什么新奇的革命性的技术出现,未来我更看好的一个方向是生物制药。现在的年轻人或者毕业生都被吸引到了软件领域,觉得这个行业工资高,很少人真的仔细的去看一下未来,去看一下真正未来科技前进的方向。其实与其跟大量的人内卷竞争,倒不如选择一个有可能爆发的新兴领域。另一方面,中国发展了这么多年,对很多家庭来说,生活或者吃饱肚子都不是一个问题了,是时候可以追求一些真正有意义有价值的东西了。

这几天郑州暴雨,各种画面视频令人触目惊心。

洪水在河南自古就是不断重复的灾难,这一点在各种史书里都可以找到记录。

不过,在我的记忆里,小时候雨下的最大的时候,也就是把沟道河流填满,没有那种所有地方都淹没很深的大水。也许是概率吧,攒了多年,终于暴发了一次。

今天随便写点,不讨论自然灾害,就简单的记录下我的一些思考。

这次破纪录的一小时降水超过200毫米,超过所有中国陆地降水量的极值。

为什么郑州会下这么大的雨?为什么降水更多的沿海城市比如深圳上海没有这么大的雨呢?那些沿海城市因为台风导致的暴雨难道不应该更大吗?

这是我心里的疑惑,也一直在思考答案。下面写的,都是个人的一些想法观点,并没有花大量时间精力去做科学的研究论证,看看就好,没必要较真。也许将来有大把的空闲时间了可以再去做更细致的研究,今天写下来只是记录一下自己的想法思考,方便将来翻阅备忘。


先看一下年平均降水量,郑州大致在600多毫升左右。作为对比,我们拿深圳来举例子,深圳的年平均降水量大约是1900多,大致有三倍的样子。

这样看来,深圳确实降水比较多。

然而,下的多并不意味着短时间内下的大。就像跑步,跑得远并不意味着短时间内跑得快。

可为什么深圳瞬时雨量不够大呢?

我们先看看降水是如何形成的。

通过蒸发,大量的水蒸气进入空气当中,这些含有水汽的空气形成所谓的云,当他们与冷空气相遇的时候,水汽凝结,就形成了雨滴。

先给出一个简单的规律:

空气中储存的水汽多少跟温度有关,温度越高,能储存的水汽量越大。

这个比较容易理解,比如冬天嘴唇容易干就是因为温度低空气里的水分较少。

再比如夏天,我们从冰箱里拿出一瓶啤酒,过一会啤酒瓶上就会布满了水珠。这是因为夏天空气温度高,含水汽量高,而刚拿出的啤酒温度低,它会导致周边的空气温度降低,低温空气储存不了那么多的水汽,就凝结析出了。

降雨的过程跟这个也差不多,南方从海洋上吹来的风饱含水汽温度高的空气,突然遇到从北方吹来的寒冷空气,形成对流并向上抬升,迅速凝结,就形成了降水。

当然降雨除了这种,还有一种是被山坡抬升导致的。抬升过程中,海拔越来越高,空气温度开始降低,而且大气压大气密度也在降低,导致储水量更低,于是水汽凝结降雨。

降雨的大小取决于什么呢?当然跟空气中的水汽储量有关系。同时,也跟对流空气的温度差有关系,就像我们从冰箱里拿出的啤酒,温度越低凝结的水滴也就越多。

其实理解了这个原理,很多问题就比较容易推出结论了:

  • 瞬时降雨的大小取决于空气中水汽的储量密度以及对流温差强度
  • 空气中的最大水汽储量密度取决于温度。

所以,瞬时降雨的大小取决于当地最高温度,因为这决定了空气中水汽储量的上限。

我们看一下各地的最高气温,这都有气象数据可以查到。深圳夏天大致在30多左右,其实并不算热,主要是潮湿。因为靠海的缘故,热量大部分用来加热海水蒸发。

河南这种内陆平原就不一样了,阳光照射大地全部用来加热,温度甚至都能到40度以上。夏天三十七八度很正常。

忘了在哪看的说每升高一度水汽储量增加7%,我没有去仔细查证,但是感觉增长曲线不一定是线性的。

可以认为,郑州的温度甚至可以比深圳高10度左右,这带来的水汽储量差别是巨大的,这也导致郑州暴雨的上限要远比深圳高。

同时,北方过来的冷空气到河南的时候温度要比到深圳的时候更低。因为横跨中国大陆的过程中它们可能慢慢被传递热量升温。这样看来河南这边的对流温差强度大的概率更高。

水汽含量高,加上对流强度更高,所以,北方内陆出现瞬时大暴雨的可能性其实远比沿海城市要高。

在北方,暴雨的危害主要来自于猛涨的水位无法快速流走。雨过之后,洪水往往快速消退。并不会形成长时间的内涝,地面很快就恢复了干燥。

来自海洋的水汽进入内陆平原,如何不停的积聚,以及受到冷空气对冲、山坡的阻拦等产生各种运动和交互的细节,可以看作一个随时间变化的气流运动。要去模拟这些空气的气流是十分复杂的,它是三维变化的,通过数值模拟计算的话要牵涉到大量的微分方程,各种各样的参数,且很容易被一些细小的因素参数影响。所以天气预报往往需要超级计算机去模拟计算,也很难做到精准。不过鉴于天气预报都搞了这么久了,气象学应该有一个简单可以用的模型吧。等将来有大量空余时间了再去仔细搜索研究下。

需要指出,并不是温度高了,空气中的含水量就高,只是说明储存的能力变多了,需要水汽不停的蒸发或运输进来才相应的增多。西北沙漠地区就是个例子。

我们把空气中的水汽含量的百分比称为相对湿度,数值范围在0%到100%,分别对应完全没有以及水汽饱和。这个数值可以代表我们人体对潮湿的一种感觉,太干太湿都会觉得不舒适,看天气的时候可以注意一下这个数值。

记住,相对湿度在不同温度下真实含水量的绝对值是不一样的,它代表的只是水汽饱和度百分比。所以,冬天的80%可能比夏天的40%含水量更少。

好了,大致就这些,概括一下,可以认为全文只有一句话:温度上限决定暴雨大小的上限。

今天调程序时发现有个辽宁的IP一直在连ssh,看了下log,居然尝试了几千次root密码。

真是够恶心的,外网各种攻击都有。

直接把这个ip给加到hosts.deny里了

我在想,如果写个脚本,自动分析log文件,解析出每个ip尝试密码的次数。如果尝试次数超过8次,就自动添加到屏蔽列表里,这样安全性就能大大提升。

搜索了下,还真有人写了这样的工具,叫DenyHosts,有兴趣可以自行google之