塔迪斯技术分析报告

塔迪斯技术分析报告

——试讨论一种能量转化率极高的、具有生物特征的时空飞行器的可能性

文 / 粱谋


【摘要】  本项目基于《神秘博士》(Doctor Who),准确来说,是新版1——6季和50周年特别篇《博士之日》的剧情,尝试运用调侃(即,适度胡扯)的手法,对塔迪斯(TARDIS)的各项功能进行简要分析,推断其驱动方式;同时,也希望能拓宽题材,使科幻讨论不再局限于剧情,以期避免科幻迷之间因为对背景设定的理解不同而产生的键盘战争,达到“幻迷见幻迷,两眼笑眯眯”、“管他三七二十一,大家一起来胡扯”的目的;促进社会和谐,为中国的科幻建设添砖献瓦。

【关键词】  塔迪斯 伪装 翻译 防御 穿越时空 能源

 


一  研究背景

自1963年播出、尤其是2005年重播以来,《神秘博士》(Doctor Who)凭借其宏大的设定、精彩的剧情和远超平准水准的特效,风靡全球;不仅成为了BBC历史上最卖座的电视剧之一,而且,衍生出了一系列的文化概念和周边产品,日益深远地影响着我们的世界。

客观来讲,这些影响,大部分是正面的。

正如亚伯拉罕·哈罗德·马斯洛所描述的那样,每个人都有爱和归属感的需要。当人们在客厅、卧室或者教室不会被老师发现的角落里,观看《神秘博士》的时候,他们既能舒缓身心,暂时从繁重的工作、学习、生活中解脱出来;又能以此为跳板,加入“博士粉丝”的大家庭,去认识更多的人。

但,应该指出的是,也有一些影响是负面的。

有键盘的地方,就有战争。总是会有人因为“哪一任博士最好”争吵起来,或者,“博士到底爱的是哪个女人”,再比如,罕见但并非不可能的,一个姑娘在追完了一集《神秘博士》后,感动于博士的有情有义,质问她的男朋友,“要是我掉在时空裂隙里,你会舍弃一切来救我吗”,而他的男朋友正在玩《英雄联盟》,随口回答,“哦,你多喝点热水”……

有鉴于此,本项目组在组长(也就是我)的带领下,经过组员间(还是我)的热烈讨论,认为写一篇关于塔迪斯的文章,是十分有必要的。一来,能从一个侧面,探索神秘博士身上的种种谜团,二来,则可以避开各种争执,显得十分政治正确。

我们完全没有必要为了所爱的事物陷入歇斯底里,不是么?


二  什么是塔迪斯

暴力拆解,一直是研究内部结构的好法子。比如,在Apple Watch正式发货之后,iFixit,著名电子产品维修网站,很快对其进行了拆解。


(苹果手表刚发售,iFixit马上又把它拆了)

要想将这个方法用在塔迪斯身上,却非常困难。首先,我没能联系上神秘博士,这不得不说是一种遗憾;其次,即使联系上了,我也不可能跟他说,“嗨,别这么紧张,不就是拆开嘛,大不了你再去博物馆偷一个呗”。

所以,我们只能从剧集中寻找答案。

TARDIS,全称时间和空间相对维度(Time and Relative Dimension in Space),是一种特殊的运输工具,其科技含量相当高。

正常情况下,塔迪斯具备以下特征:

1,自由变换外观;

2,翻译宇宙间任何一种语言;

3,令人咂舌的防御能力;

4,穿梭时空;

5,一定程度上的时空扭曲,具体表现为,其内部空间比外部体积大得多;

6,从未遇到过能源短缺。

不过,在《神秘博士》中,男主角操纵的,是一款过时的TT40型、马克3型TARDIS,此外,因为变色龙电路失效,它失去了自由变换外观的能力,其外形永远是60年代风格的伦敦警察电话亭。

最让笔者感兴趣的是,塔迪斯是用“珊瑚一样的种子”作者注1种出来的。这是否表明,塔迪斯具备某些生物学特征呢?

活体飞船的点子非常新颖,十分少见。斯蒂芬·巴克斯特在《冲锋线》中曾经略有描述:“这是一艘真正的战船——自然,它是活体飞船,一种有生命的飞船,像一颗巨大结实的眼球。它不知道从什么地方突然冒了出来,肌肤上蚀刻着‘解放人类’的绿色四面体徽章,炮台上冒着浓烟,甲板上撕开了一个大口子,到处是凝血。密集的小窗格挤做一团,像散落的豆荚。”【1】

如果塔迪斯真的具备生物学特征,那么,它是自然的造物,被时间领主们发现并改造,还是,时间领主们已经掌握了随意控制DNA的能力,像编程一样设计出了这种全新的生物呢?

其实,笔者有一个更大胆的想法:塔迪斯实际上是由多个纳米机器人聚合而成的,由核心源代码(珊瑚一样的种子)进行控制,在遇到合适的条件时,从环境中获取必要材料,以类似3D打印的方式,完成装配。

如此一来,塔迪斯的种种功能,更容易解释。

 

三  塔迪斯的功能

前面说到了塔迪斯的六大特征。其中,第四点和第五点可以合并到一起——一个掌握了穿越时空能力的种族,玩点时空扭曲的小把戏,实在不足为奇;第六点,能源问题,牵扯范围太大,暂时不讨论。因此,这里主要分析塔迪斯的前四个特征,即,自由变换外观的能力;翻译功能;防御能力;穿梭时空的能力。

1,外观

稍微琢磨一下科幻作品,你就会发现,可以自由变换外观乃至隐形的道具,相当稀少,几不可见。这种在宅男人群里,呼声极高的设备,为何会鲜有人问津呢?

笔者认为,主要有两个原因:第一,此类物品很难摆脱道德上的困境,容易使纯洁的小朋友们产生不好的联想;第二,技术难度非常大。

人类对于隐身的幻想,来自于变色龙。比如,《神秘的小坦克》中曾经解释道:“变色龙皮肤的每个细胞里,有红、黄、赭、绿四种色素。这四种色素,都会扩张和收缩。比如,绿色素一受到草绿色的刺激,就立刻伸张开来,布满了整个细胞,同时,其余三种色素就收缩成为微细的小点。这时候,细胞就变成了绿色。”并以此为依据,幻想使用细胞培养技术,用变色龙的细胞生产“X涂料”,达到隐身的目的。

这种技术真的可行么?

当然不。

幸运的是,最新的而研究成果,给了隐身技术一个转机。

日内瓦大学的研究机构,在对变色龙的皮肤进行分析时,发现了光子晶体,一种透明的纳米物质。变色龙可通过“调节”虹细胞内的纳米晶体结构来改变光线的折射。当变色龙状态平静时,纳米晶体呈密集网状分布,折射出蓝光。而当变色龙兴奋时,纳米晶体结构会变得松散,因此折射的光线呈黄色或红色等其他颜色。【3】

动物王国的特种兵:变色龙

由此我们可以推论,塔迪斯采用了类似的但显然更复杂的技术,使其能自由地融入到任何环境之中。

2,翻译

在博士漫长、孤独而又传奇的一生中,他从未遇到过语言不通的问题,不管对方是人类、戴立克(Dalek)还是赛博人(Cyberman)。我们有理由相信,博士本身掌握了多种语言,比如英语,不过更多的,可能是塔迪斯的功劳。

官方设定称,塔迪斯具备以心灵感应为基础的通用翻译系统【4】。那么,这种技术是如何实现的呢?

我们可以参考地球现有的翻译手段,进行分析。

首先,这种翻译功能肯定来自于机器翻译。电视里曾经多次对塔迪斯的内部进行特写,除了主角和他的同伴之外,没有发现其他人,而且,以剧组相对有限的预算来讲,聘请一个语言大师做同声传译,几乎是不可能的。

其次,塔迪斯的机器翻译的是基于什么呢,人工智能还是某种先进的算法?笔者认为,应该是后者。因为,塔迪斯虽然表现出了某种程度上的智慧,但在种种危机关头,它并没有表现出一个人工智能应有的水平。

最后,让我们来看看谷歌翻译是怎么工作的。

在谷歌翻译出现以前,大部分商用机器翻译,属于规则法机器翻译。假如你想通过计算机,将“this is a pen”翻译成“这是一支钢笔”,你不但要告诉它,“this=这”,“pen=钢笔”,你还要告诉它,这句话是主系表结构,由主语、系动词、表语组成,主要用以说明主语的特征、类属、状态、身份等等。

毫无疑问,这是一个非常繁琐的工作。

谷歌翻译聪明地绕过了这些。

谷歌的工程师们认为,机器不需要知道词汇的含义、语法的规则,只要能把一种语言转换成人能看得懂的另一种语言就够了。于是,他们用了统计学手段,先往计算机内输入大量的文字文本,涵盖目标语言的文本和对应翻译文本中现有的人工翻译数据,然后构建统计翻译模型,通过模型,找到语句之间的联系,确定对于某个特定单词、短语或文件的最佳翻译结果。

如此一来,不但省时省力,而且,翻译的效果会随着时间推移越来越好。

时间领主一族,本身就具有漫长的寿命,他们的文明,亦已延续多年,所以,他们极有可能,已经构建了完善的翻译数据库;即使遇到数据库没有的语言,他们也可以从发声器入手,寻找与之相似的语种;此外,他们还能用心电感应,对翻译结果进行修正,跨越不同种族间的语言隔阂。

 3,防御

博士曾经数度陷入危机,每一次,他都平安渡过了。对此,塔迪斯功不可没。它一方面是优良的飞行器,另一方面,是极难攻破的堡垒。

从剧情中,我们可以看出,塔迪斯并不重(可以用马车运输),也不厚(从门的厚度推断),但却十分坚固,可以轻松防御刀砍斧劈乃至子弹。

什么材料能达到轻、薄、坚固的要求呢?

20世纪50年代末,随着飞机的速度越来越快,热障迫使人们用耐热性更好的钛合金,取代原来的铝制蒙皮;在火箭上,最初使用石英玻璃作为窗口材料,后来又研制出了用石英纤维增强的二氧化硅;1965年,波兰裔美国女化学家斯蒂芬妮·克沃勒克发明了一种芳香聚酰胺类合成纤维,即军迷们所熟知的凯夫拉,它具备极佳的抗拉性能,强度为同等质量钢铁的五倍——这个数字已经超越了月神钛合金(高达,RX-78系列,强度大概是相同体积的铁的2倍)。

形形色色的合成材料,见证了人类的科技的进步,不过和塔迪斯比起来,还略有距离。

2010年的诺贝尔物理学奖,颁发给了安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,以表彰他们对石墨烯研究所做出的贡献。

石墨烯是一种极其特殊的材料,虽然它由再普通不过的碳原子组成,不过,这些碳原子的排布方式非常神奇——它们通过共价键彼此粘合,在平面上形成蜂巢状网格。这种结构,使得石墨烯具备很强的稳定性。

遗憾的是,石墨烯对于塔迪斯来说,也并非一个好选择,因为,石墨烯的导电性能太好了。

最接近塔迪斯的,大概是“水滴”。

刘慈欣在《三体》中写道:“这东西的分子,像仪仗队一样整齐地排列着,同时相互固结,知道这种固结有多牢固吗?分子像被钉子钉死一般,自身震动都消失了。”【5】

作者接着解释道,这种材料是由强相互作用力控制的。这很有可能是错的。因为,假如“水滴”由分子和原子构成,那么,强相互力因为力程(10-12厘米)原因,对原子构型不会起到什么作用;假如“水滴”是由更加基本的粒子,如夸克和胶子构成,那么,其密度应极大,不符合“重量 不超过10吨”的描述。【6】

综合以上讨论,笔者认为,塔迪斯可能采用了石墨烯的原子构型,但核心原子肯定不是碳,极有可能是硅;同时,这种材料,应该具备某种程度的自我修复能力,这样才能在亿万年的时间里,保护时间领主一族。


4  时空穿梭

卡尔·亨利希·马克思曾经说过:“时间是人类发展的空间。”从人类意识到时间存在的那一刻起,操纵时间的幻想就没有停止过。延长、缩短、倒置、扭曲,君王的长生梦,士大夫们的一枕黄粱,等等等。不过,一直到《时间机器》(赫伯特·乔治·威尔斯)发表以后,穿越时空的征途,才真正开始。

在小说的开头,作者从科学角度,对时间旅行进行了严肃的讨论。“任何一个实在的物体都必须向四个方向伸展:它必须有长度、宽度、高度和时间持续度,”作者写道,“文明人……可以乘气球排除地球引力向上升。既然这样,他为什么就不能指望自己最终能沿着时间维停止运动或加速运动,甚至逆向运动呢?”

以此为滥觞,各种各样的时间机器出现在科幻小说和科幻电影里。这些机器,根据原理不同,大致可以分为三类:第一类,科学类,如《回到未来》中,布朗博士的时光车,在某种程度上参考了相对论;第二类,特殊物质类,比如《热澡盆时光机》中,穿越时空的诀窍是一种特殊的高能饮料;第三类,不可知类,莫名其妙就穿越了,典型例子是《蝴蝶效应》,男主角从他父亲身上遗传来了穿越时空的能力,只要他想,他随时都可以这么做。

塔迪斯应该属于第一类。

参考电视里塔迪斯的起飞和降落等场景,塔迪斯有可能采用了曲率引擎。根据爱因斯坦的相对论,时空是弯曲的,这种弯曲可以影响到物体的运动。墨西哥籍物理学家阿尔库贝利,在1994年,构思了一种时空气泡——空间会在气泡的后面膨胀,在气泡的前面缩小,这样,只要飞船藏身气泡之中,就能以任何速度运动。


四  结语

文章写到这里,已至尾声。在此,要感激编辑老师的耐心,以及我的朋友X君的鼓励。他的原话是:“你上个月说上上个月要写的那篇文这个月还没写完吧?”

需要指出的是,本文并没有严格按照BBC的官方设定走,尽管这样的材料非常好找作者注2。我想每个人都曾仰望星空,有过这样或那样的幻想,既然如此,以塔迪斯为核心,来一场思维碰撞,有何不可呢?

最后,谨代表本项目组,向博士致谢。

一个外星人,毫无利己的动机,把地球的安全当作他自己的事业,这是什么精神?

Live long and prosper,Doctor Who,愿原力与你同在!

  

 

作者注:

1,本文中未加特别标注的引用,皆出自《神秘博士》

2,http://www.whoniverse.net/  ,一个专门研究《神秘博士》设定的网站

参考文献

1,    斯蒂芬·巴克斯特.冲锋线[J].科幻世界,2004(11):50

2,    嵇鸿. 神秘的小坦克[M]. 江苏人民出版社, 1963.

3,    科学家揭变色龙变色之谜:纳米晶体控制光线折射,参考消息网http://science.cankaoxiaoxi.com/2015/0312/701612.shtml

4,    Telepathic Induction Circuits,whoniverse,http://www.whoniverse.net/tardis/telepathiccircuits 

5,    刘慈欣,三体Ⅱ:黑暗森林[M].重庆出版社,2008

6,    李淼.三体中的物理学[M].四川科技出版社,2015

 


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精华评论

  • 2015-09-10 18:32:46小墨
    不得不说,最初接触科幻只是很肤浅的表面内容,真正深入科幻,还是因为神秘博士。
    通过神秘博士了解了很多看似不可能的可能事件。
  • 2015-08-20 11:44:45星云小五
    这段时间刚好把硬盘里的神秘博士掏出来补习了下,最喜欢第十任,因为长得像我某个同学。
    第六季,塔迪斯女人的形象,刷新了对这个飞行器认识。
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