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第24章 世界未来科技(10)

立体照片拍摄的小窍门

什么东西都是有技巧的,照片的拍摄也一样。虽然拍摄有照片是两张,但内容却一定要一模一样,只是拍摄的位置稍有差异而已。如何才能将它拍好呢?

研究人员告诉记者,这其实很简单,对于一个近似静止的景物或人物时,用一个相机即可。拍摄者可以将照相机放在靠右眼的位置先拍一张,然后向左平移6到7厘米,再拍一张。这时相机不转动,平移时高度也保持不变。

其实也可以这样:拍摄时自由站立,双脚略为分开,将人的重心先放在右脚上拍摄一张,然后再将重心移到左脚上拍摄第二张,这样移动的距离也大致等于六七厘米。

不过,当要拍远处的景物时,横移的距离也需要适当地增加,比如在3米远近的地方,横移距离即可增加到10厘米左右。如果更远,就再增加一些。

对于运动的场景或人物,一个相机的平移显然没有意义,这时可以用同样型号的相机并排着拍摄,要拍的距离近,则竖着并排,两个镜头间相隔约7厘米;要拍的距离远,两个相机则可横着排列,镜头相距约10厘米。

以后,你再不用对着那些平面照片发呆了。未来,展现在人们面前的将是一个活灵活现的“真实”世界。

灯泡的未来

电灯在人们的日常生活中极为普遍,我们都知道电灯的核心是灯泡,失去了灯泡的电灯只是一个毫无用处的空壳。让我们回顾一下历史:那些点着蜡烛、煤油灯的年代——在100多年前,电灯的发明成为了颠覆时代的新鲜事物。

俗话说,“长江后浪推前浪,青出于蓝而胜于蓝。”随着时间的推移,在可以预见的未来,电灯恐怕也要面临“失业”的危机了。取而代之的,将是会发光的桌子、墙壁、甚至有可能只是一把小叉子。试着想像一下,当你晚上回到家时,即使不开灯,家里也是亮堂堂的,是不是很让人激动呢?

涂料发挥大作用

实践之中出真理,而这次出现的却是“涂料”。美国范德比尔特大学的一位研究生,在一次实验中偶然发现了一种混合“涂料”,把它涂在能发光的灯泡或其他能发光的物体上后,原本应该发出蓝色光源的灯泡,却发出了像普通日光灯管那样的白光。

这一新发现很可能革命性地将照明物的概念延伸到灯泡之外。因为只要涂上这种“涂料”,无论是哪一种物体,都能够充分代替灯泡,发挥照明的作用。这就意味着,从爱迪生发明电灯以来的灯泡照明时代,将可能马上走到尽头了。未来,“电灯”一词恐怕只能在历史书籍里才能找到了。

偶然发现的“神奇涂料”

迈克尔·鲍尔斯是范德比尔特大学的一名研究生。这种神奇的混合“涂料”的发明,就来源于他在一次实验中的偶然发现。在那次的实验中,鲍尔斯原本只是想制造出一种体积非常微小的量子点,尺寸大约为几纳米,还不到一根头发丝的千分之一。

量子点最大的特点是可以产生出多种颜色的光,光的颜色取决于量子点的尺寸大小。鲍尔斯制造的量子点则比普通量子点还要小,只含有33到34对原子。如果用光线照射量子点,或是给它们通上电后,量子点就会活跃起来,发出各种颜色的明亮光线。但是当鲍尔斯用激光照射他的量子点时,意想不到的事情发生了:“当一束白色的光线笼罩桌子时,我不由惊讶起来,”鲍尔斯回忆说:“这些量子点本来应该发出蓝色的光,但是它们现在却发出了如同太阳一样的白光。”

之后,研究人员在鲍尔斯的发现基础上又研制出了可以产生超过12种颜色荧光的量子点。而且,理论上讲还可以产生出更多的颜色。这样,当某个长度的激光,对多种量子点进行照射激发时,就可以同时观察到多个颜色,并同时进行多个测量。

“神奇涂料”比普通灯泡更亮

由于这一意外的发现,鲍尔斯和另外一名学生,随即便萌发出了一个新想法。他们把这种量子点与一种名为“聚氨酯”的树脂混合,然后将混合物涂在一只发蓝色光的灯管上,它马上就发出了白色的光。

这种白光并不是由原本应该发出的蓝光经过转换后形成的白光,而是像普通日光灯管发出的柔和、白色的灯光。如果与60瓦标准日光灯管相比较,涂上“神奇涂料”的灯管光线比前者明亮度大约高出两倍,照明时间也延长大约50倍。

光明的全新日子

科学家们认为量子点混合“涂料”的发明,将使现在各个领域发光二极管的运用步入一个全新的时代。

与60瓦的标准灯管相比,发光二极管发出的光线更为明亮,照明时间也更长,能连续发光5万个时,而且不容易被损坏;另外,发光二极管不发热,因此也更加节约能源。美国能源部估计,如果全部使用这种“神奇涂料”配合发光二极管照明,到2025年时,美国用于照明的能源消耗将比现在下降29%。

目前而言,量子点要大规模应用还需要解决一些问题,这些问题主要和量子点表面物质的化学特性有关。因为量子点的表层必须具备抗氧化、能够在细胞内部一定的盐浓度下保持稳定。同时,虽然量子点的多样性给研究带了便利,但是,也造成了一定程度的麻烦,也就是多种量子点的表面不一定能够和所有研究对象的表面完全粘合。所以,科学家们还需要努力寻找一种可以适用于各种研究对象的量子点,才能实现“明亮世界”的梦想。

完美的未来公路

从一百多年前汽车发明,到现在21世纪,越来越多各式各样的汽车、摩托车在马路上穿梭着,马路也因此变得越来越拥挤,堵车成了家常便饭,尤其是上下班的高峰期,堵车一两个小时也不是什么稀奇事。

如果说堵车让人难以忍受的话,那么逐年不断上升的交通事故,却是让人不得不面对的。在车多人多的今天,各种原因导致的交通事故频频发生,仅2005年上半年,全中国就有4.6万人死于交通意外。

那么在美国——“行驶在车轮上的国家”,那里的交通情况又是如何呢?

”在某条公路上一辆接一辆的汽车,正以每小时193千米的速度从纽约向华盛顿飞速行驶,以这样的速度整个路途只需要2个小时就够了。”美国目前对汽车的最高时速限制为每小时88千米。可是这么快的速度,难道这些司机不怕发生交通事故吗?而且他们甚至可以一边开车,一边上网玩游戏或是游览喜爱的网站!

开车不再需要“一心一意”

以上描述绝不是科幻电影情节,过不了多久,人们就能像这样开车,因为在30年后,一种全智能化的公路即将出现!从来没想过,平凡无奇的公路竟然也能成为高新科技的宠儿。

到那时,这种智能公路技术将能够胜任所有的驾驶工作,司机朋友们不用再担心会出什么交通事故了。这主要是由于有许多安装在智能化公路上的传感器,通过与网络卫星相连接,来控制装在汽车上的“撞车探测计算机”。

美国的大学和一些汽车公司还为此联合创办了实验室,专门研究如何预防交通事故的产生,研究人员介绍说:“随着这种科技的不断完善,我们能够取得的进步将不可估量,汽车将变成一个个全球网络上的小圆点,它们不断地从网络上获取信息,同时也向全球网络反馈信息。”

新科技赛车场上显神威

美国目前一般的公路,每小时只能容纳2000辆车同时行驶,但是如果实现了交通网络和自动化,这一数字将猛增到6000辆之多。而且未来的一对一网络还能监控每辆车的位置与速度。运用此技术,不仅能大大缩短每辆车花在路上的时间,而且能够大幅度提高人们的工作效率。

目前,这些交通网络技术中的一些成果,已经投入到了实地测试的过程中。专业的赛车手们已经在全球各地的赛车道上进行了亲身体验。某汽车公司的赛车队就是在这种先进网络的帮助下,在24小时耐力赛中包揽了冠亚军。比赛中,车队维修人员通过网络反馈回来的赛车驾驶室视频,以及无线技术监测,分析了赛车所遇到的问题,维修人员提前做好准备,使赛车手在到达维修站时能够及时得到相应的帮助。用不了多久,这种技术就将“延伸到赛车跑道之外,改善普通公路上的驾驶安全问题。”

另外,2004年美国开始实施的一个智能化公路计划,也展示了一种基于传感器的交通管理系统。这个计划中的其中一项,就是让救护车通过对交通红绿灯的控制,来让自己在最短时间内通过情况复杂的十字路口。救护车可以通过车上的电脑,远在几个街区外就设定好将要通过的十字路口红绿灯开合,以争取到更多的抢救时间。这一设计十分富有新意,令人印象深刻。

未来的公路还将结合一系列的新技术,例如:视频与数据传输。这样还能使技术成本下降,同时性能得到提升等等。

其实这些基于计算机以及卫星设备的技术有很多在20世纪80年代就已经开始投入到应用中了,毫无疑问在新的世纪里,它们将越来越完善,尤其是无线通讯、数据收集、媒体以及图形传输等等方面的进步,降低了成本,而且这些技术更容易掌握。

海洋调查和探测技术

人类用科学方法进行海洋科学考察已有100余年的历史,而大规模、系统地对世界海洋进行考察则仅有30年左右。现代海洋探测着重于海洋资源的应用和开发,探测石油资源的储量、分布和利用前景,监测海洋环境的变化过程及其规律。在海洋探测技术中,主要高科技手段包括在海洋表面进行调查的科学考察船、自动浮标站,在水下进行探测的各种潜水器,以及在空中进行监测的飞机、卫星等。

科学考察船海洋科学调查船

海洋科学调查船担负着调查海洋、研究海洋的责任,是利用和开发海洋资源的先锋。它调查的主要内容有海面与高空气象、海洋水深与地貌、地球磁场、海流与潮汐、海水物理性质与海底矿物资源(石油、天然气、矿藏等)、海水的化学成分、生物资源(水产品等)、海底地震等。其中极地考察和大洋调查等活动,为世界各国科学家所瞩目。

大型海洋调查船可对全球海洋进行综合调查,它的稳定性和适航性能良好,能够经受住大风大浪的袭击。船上的机电设备、导航设备、通讯系统等十分先进,燃料及各种生活用品的装载量大,能够长时间坚持在海上进行调查研究。同时,这类船还具有优良的操纵性能和定位性能,以适应各种海洋调查作业的需要。

建造专用科学调查船始于1872年的英国“挑战者”号。它从1872年起,历经4年时间的环绕航行,观测资料包括洋流、水温、天气、海水成分,发现了4700多种海洋生物,并首次从太平洋上捞取了锰结核。1888~1920年,美国的“信天翁”号探测船探测东太平洋。1927年德国的“流星”号探测船首次使用电子探测仪测量海洋深度,校正了“挑战者”号绘制的不够准确的海底地形图。

日本海洋科学技术中心最近宣布,它们研制的无人驾驶深海巡航探测器“浦岛”号,在3000米深的海洋中行驶了3518米,创造了世界纪录。“浦岛”号上安装着高精度的导航装置及观测仪器,使用锂电池作为动力。这艘无人驾驶的深海探测器,使用无线通信手段向海面停泊的母船“横须贺”号上传送了用水中摄像机拍摄的深海彩色图像。日本海洋科学技术中心认为,这一装置在世界上居领先地位。以这次航行试验成功为基础,海洋科学技术中心还计划开发性能更高的无人驾驶深海探测器,并且使用燃料电池作为动力源。

海洋监测浮标

20世纪40年代末,科学家除了要收集海面上的信息外,还要探测海洋深处的水温状况。从那时起,这样的工作就一直进行没有间断过。40年后人们分析这些监测资料后发现,在海面2000米以下海水的温度正在戏剧性地、持续不断地上升。但那时人们得到的信息仅仅来自有限的区域,得到探测的深水区域只占全球海洋面积的50%。直到2002年,科学家提出了一个解决问题的方案:施放资料浮标,建立浮标监测网络,浮标上搭载的仪器可与人造卫星联通,形成一个立体的海洋监测系统。

目前,这个计划正在进行中,已有60个以上的浮标被施放到了大海里。1997年,这个浮标监测系统监测到了热带海洋上非同寻常的迹象,这就是厄尔尼诺的前兆,科学家及时发出警告,从而成功地预报了20世纪最大一次厄尔尼诺的到来。现在,这个浮标系统依然在起着作用,从那里得到的资料显示,2002年至2003年冬季,厄尔尼诺已经卷土重来,不过力量较小罢了。

海下测音装器

新一代海洋探测装置正在使用声音追踪大洋底部发生的“重大事件”,例如火山和地震等,因为科学家发现,海洋中温度和压力的不平衡可以形成一个走廊,沿着这条走廊,声音可以传播几千公里,为此人们研制出了可永远置放于海底的水下测音装置,这就是SOFAR(声学系统和测距装置)。现在,这种装置已经布置在了海底,相关海洋学家每星期要用电脑处理10亿字节这些来自太平洋底部的信息。自1991年SOFAR启用以来,人们已用它确定了几万次发生于大洋底部的地震和几次海底火山爆发,这些海底的剧烈运动都没有被安放在陆地上的地震仪监测到。另外,这种仪器还帮助动物学家们通过鲸的叫声对两种蓝鲸加以区别。

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