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                    《科學畫報》

                    開博時間:2016-07-01 14:43:00

                    由中國科學社于1933年8月創刊,距今已有80年的歷史?!犊茖W畫報》在80年的辦刊歷程中,形成了通俗生動、圖文并茂地介紹最新科技知識,形式多樣地普及科學技術的特點,對提高廣大群眾的科學水平,啟發青年愛好科學、投身科學事業起了很大的作用,當今的不少著名學者、教授、科學家,青少年時代都曾受到它的熏陶和啟發。

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                    給外星人寫信的第一步,當然是挑一款信紙啦!

                    2019-07-25 23:21:00

                      美國經典科幻漫畫《超人》的主人公來自遙遠的外星球,他具有地球人無法企及的超能力。一次,超人碰巧飛到了一座晶瑩剔透的神秘建筑里,在那里他看到了一塊奇特的晶體碎片,立刻找回了自己兒時的記憶,想起了早已忘記的故鄉——原來那塊奇特的晶體碎片替他的大腦儲存了大量兒時的生活信息。

                      同樣,如果我們要給外星人寫一封信,告訴他們地球人記憶里的故事,那么也得需要這樣一塊“晶體碎片”,才能永久地儲存信息。這種“信紙”是什么呢?寫信,又是怎么寫呢?

                      現在人類已有多種途徑儲存信息。但是,信息存在電腦硬盤里很容易丟失,存在軟盤里又很容易因高溫而損壞;即使這些硬盤或軟盤保存良好,也經不起幾千次重復擦寫。即使把信息儲存于DVD上且保存良好,幾十年后信息也會因為載體材料氧化而丟失。

                      長期而安全地儲存信息,如今關乎每個人的工作與生活。雖然目前我們的方法遠不及動畫片中超人的記憶晶體碎片,但科學家正試圖徹底改變這一狀況。

                      早在1996年,美國哈佛大學的物理學家就設想,將信息寫入一種耐久的、類似玻璃的透明材料。玻璃有很多優點,它能抵抗高溫的炙烤、化學物質的腐蝕和機械力的損傷,甚至還有防彈功能。按照哈佛大學物理學家的研究方案,寫入信息只需用一束極細的強激光在玻璃上刻出一小塊刻痕,使刻痕處的折光率與周圍部分不同即可;閱讀信息只需將玻璃對著光線,檢測刻痕處的圖案就行。

                      科學家為實現這一設想著實下了一番功夫,倒不是玻璃難造,而是激光束難以精確控制,稍不注意,刻出的微小圖案就有差錯。好在這個問題已經得到了解決。日本日立公司一聽說這個成果,就迫不及待地抓住機遇,要將這一技術用于熔融石英(一種類似玻璃的材料),開發新型信息存儲產品。

                      英國物理學家卡贊斯基也對這個技術感興趣。他考慮能否在石英上刻出同時帶有5種信息的刻痕,也就是不僅反映三維空間(長、寬、深)的變化,還記錄入射激光脈沖的強度和偏振性。這樣信息儲存密度比日立公司的高8倍,可以在指甲大小的石英材料上保存萬億字節的信息,即可以存500萬本每本10萬字的書,差不多可以將一座大型圖書館塞進2個“指甲”。而且,卡贊斯基依據測試結果推測,這種材料所儲存的信息可以耐1000℃高溫,可以逃過核爆炸的損毀,可以安然保存100億年,而地球自誕生到現在才45億年?!斑@個壽命差不多與宇宙同在,與日月同輝,真稱得上萬壽無疆了?!笨ㄙ澦够湴恋卣f。

                      現在,卡贊斯基和他的團隊每秒可以在這樣的材料上寫入1000字節(500個漢字),但他們并不滿足,正在加班加點地努力改進寫入信息的速度,希望可以達到每秒寫入 1兆字節,那樣就可以配合錄像進行實時儲存了。

                      在大數據時代的今天,每時每刻都會產生海量數據,如何保存、如何調取是個特大問題。比如,上海市目前絕大多數路口、商家門口都安裝了電子攝像頭,監視來往車輛和行人的行蹤,非常利于警方破案。但每天這么多攝像內容,信息量驚人,儲存還是不儲存?用什么儲存?存3天,還是7天,抑或3個月?如果存儲時間短,萬一1年后破案要用就無從查閱了。

                      記憶玻璃技術投入實際應用后,這些問題將不再困擾人們,警方可以在1個“指甲”內追蹤案犯若干年前的行蹤。此外,氣象臺可以在“指甲”內追蹤地球上的風云變幻,天文學家可以在“指甲”內追蹤日月星輝、宇宙大爆炸。未來的人類乃至外星人也能借助這種技術了解我們這幾代人的生活狀態和文明成果。

                    本文來自《科學畫報》

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