三体母星半人马座阿尔法星 为何受到科幻题材作品热捧?******
“三体”运动有没有解?这是科幻小说《三体》一开始就引入思考的问题。随着电视剧《三体》剧情推进,将展示一个距离地球4光年外有高等智慧生命存在的星系,一颗经历了无数次毁灭与重生、在三颗无规律运动“太阳”的包围下艰难存在的星球,它被称为“三体星”。
现实世界的“三体”真实存在,并很早就为人类所熟悉,那就是距离我们最近的恒星系统——半人马座阿尔法星,这不仅是刘慈欣《三体》的原型,也是卡梅隆《阿凡达》中巨大气态行星“波吕斐摩斯”及其炎热的卫星“潘多拉”的灵感来源。此外,在《流浪地球》中,地球“流浪”的目的地,也是半人马座。
在不少文学、影视和其他文艺形式幻想中,半人马座阿尔法星都是“宠儿”一般的存在,它有着怎样的魅力和光环,让这么多顶级的作者倾慕于它?
三颗“太阳”包围的世界
距太阳系最近的恒星系统
半人马座阿尔法星是一个三星系统,也是距离太阳最近的恒星系统。科学家们将这三颗星分别命名为半人马座阿尔法星A、半人马座阿尔法星B以及比邻星。比邻星,顾名思义,就是离我们最近的一颗恒星,距离太阳系4.22光年。
在这个三星系统里的另外两颗恒星,距离我们则相对较远。在《阿凡达》中,故事发生的“波吕斐摩斯”星就是围绕半人马座阿尔法星A运转,是一颗巨型气体行星,类似于太阳系的木星。而“潘多拉”则是围绕“波吕斐摩斯”的卫星。
但是早在2008年,国外科学家就通过观测,排除了半人马座阿尔法星附近有类似木星或土星大小的行星存在的可能性。同时,也与《三体》中描述的无规律三星运行不同,半人马座阿尔法星的三颗恒星,是一个能够预测轨迹的相对简单的系统。
为何幻想题材总是把目光聚焦于此,这可能和我们对这个“邻居”的密切研究有关。因为离得近,获得的科学信息就显得更加可靠。早期的天文研究就发现,半人马座阿尔法星极有可能孕育生命。
因此,带着对地外文明的渴求,越来越多的科学研究将目光投于此星系。在2016年,科学家们在比邻星的周围发现了一颗类地行星——比邻星b,它处于恒星系统的宜居带,大小与地球相似,上面极有可能拥有液态水,一些乐观的科学家们甚至还怀疑上面有生命存在。
比邻星b的发现可以说是振奋人心的突破性发现,因为它距离我们相对很近。这意味着在可预见的未来,我们是有能力发射探测器前往这颗星球的,人类可以勘测这颗星球表面是否有液态水甚至生命的存在。而比邻星自身也是一颗相对稳定的“太阳”,作为一颗红矮星,它正处于“太阳”的青年时期,在没有意外的情况下其寿命要大于太阳。
霍金曾提“突破摄星”计划
有望20年飞抵比邻星
对于比邻星的探索,人类早已不只停留在理论。尤其当它离我们相对其他星系更近,在要“凑过去”看一看的好奇心驱使下,让我们的科学不断前进。
2016年4月,科学家霍金宣布启动一项名为“突破摄星”的星际计划,他同时也在微博上和网友进行了交流,而这项计划,正是通过发射宇宙探测器冲出太阳系,将人类的视野带往离我们最近的半人马座阿尔法星。
这个计划一经公布,令全球民众感到振奋。但就目前最新消息来看,“突破摄星”依然还停留在理论研究阶段,在工程实现上,还存在很多风险因素。
简单来说,“突破摄星”计划,是利用“纳米飞行器”,在短短几分钟内加速到光速的五分之一,即每秒飞行6万公里。这样,只需要二三十年的时间,人类飞行器就能到达比邻星。但是在此以前,人类历史上最快的飞行器,每秒大约只能飞行20公里。
如何让“纳米飞行器”升空?如何让它以光速的五分之一持续飞行?又如何保证在漫长的20年星际旅途中规避太空风险?这些问题在理论上已得到突破,但在现实工程领域,还有漫长的道路要走。
目前,有消息称,科学家计划在2060年实现这一计划,真正冲出太阳系。
华西都市报-封面新闻记者 徐语杨
(《华西都市报》 2023年01月19日 A16)
聚焦人工智能技术前沿与治理 中外专家学者国际论坛建言献策******
中新网北京12月5日电 (记者 孙自法)2021人工智能合作与治理国际论坛“人工智能技术前沿与治理”主论坛,12月5日在清华大学以线上线下结合方式举行,中外人工智能(AI)领域专家学者聚焦人工智能技术前沿与治理这一主题,发表主旨演讲建言献策,并深入研讨交流。
美国国家科学院院士、美国艺术与科学院院士、约翰·贝茨·克拉克奖得主、斯坦福大学商学院技术经济学教授、以人为本人工智能研究所副所长苏珊·阿西(Susan Athey)认为,大学在指导人工智能创新方面可以发挥优先引导的关键作用。由于私营部门的技术人员缺乏伦理、哲学方面的训练,难以开发出具有可解释性的算法框架,深化这类研究能够在人工智能治理的问题识别、建立开发实践框架、提供指引等方面发挥重要作用。此外,由于数据可以带来巨大的规模效应,当前“软件即服务”的平台经济模式已非常普及。人工智能和数据需求可能带来“伪”市场集中,因此,未来对“机器换人”的预测非常具有挑战性,需要重新关注和思考人工智能如何用于应对老龄化等公共管理问题,使基于人工智能的公共服务变得更加高效。
国际人工智能协会前主席、清华大学人工智能国际治理研究院学术委员约兰达·吉尔(Yolanda Gil)指出,由于人类对智能机制认知不足、智能行为本身的复杂性、观测手段的有限性以及个体知识、职业、信仰、文化背景等的差异性,导致当前人工智能研究中面临着一系列挑战,因此,需要加强人工智能基础研究工作,这需要跨领域、跨学科的共同努力。当前,理解人工智能机理和构建人工智能世界模型是人工智能研究面临的两大挑战。一方面,理解人工智能机理需要构架“感知-思考-行动”的智能模型,加强对大脑思维机理的理解,建议借鉴神经科学研究联合体的有益经验,建立全球性的人工智能研究数据库,形成全球共享的研究社区。另一方面,构建人工智能世界模型则需要建立在人类经验、社会习俗、专业技能的基础上,建议建立类似于自由协作式的知识库,通过全民民众参与,推动知识在全球层面共享。
中国科学院院士、清华大学人工智能研究院名誉院长、清华大学人工智能国际治理研究院学术委员张钹表示,由于深度学习等算法存在不可解释性,导致前两代人工智能算法存在着公平性、安全性问题和不可靠、不可信等缺陷。发展第三代人工智能关键在于发展可解释的、鲁棒的人工智能理论和方法,开发安全、可信、可靠、可扩展的人工智能技术,以“数据驱动+知识驱动”构建支持可解释的人工智能算法的深度学习平台,赋能人工智能安全与防御优化。从数据中真正获取智能要靠知识的帮助与引导,并需要政策法规对数据使用的正确规范,充分利用知识、数据、算法和算力四个要素结合,推动人工智能的创新发展。
中国工程院院士、北京大学信息科学技术学院院长、鹏城实验室主任、清华大学人工智能国际治理研究院学术委员高文认为,当前人工智能发展处于新一代人工智能向强人工智能发展的关键阶段,至2030年,中国人工智能发展总体要达到世界领先水平。从战略问题看,中美欧三方在人工智能人才、研究、开发、应用、硬件、数据等方面竞争激烈,当前中国人工智能发展在战略政策、数据资源、应用场景、潜力人才方面具有优势,而在基础理论、原创算法、关键部件、国际平台、高级人才等方面还存在短板。从战术问题看,人工智能2.0需采用基于大数据的统计AI解决大规模AI应用需求,鼓励各种可能的强人工智能探索,“可解释机器学习+推理”和“仿生系统+AI大算力”是可能的技术路线图;在安全问题层面,强人工智能的安全风险主要来源于模型的不可解释性、算法和硬件的不可靠性和自主意识的不可控性,人工智能2.0应采用DPI与“防水堡技术”解决数据安全与隐私保护,重视探索人工智能伦理问题,并基于“理论-技术研究-应用”的阶段性采取不同的风险防范策略。
美国国家工程院外籍院士、英国皇家工程院外籍院士、清华大学高等研究院双聘教授沈向洋表示,AI已经应用于生活和工作的方方面面,目前甚至在法律上也具有一定的应用,比如美国已经有很多法庭用机器学习和人工智能方法帮助判刑,包括决定刑期这样非常重要的问题。但是我们还无法理解一些AI决策的缘由。未来发展过程中我们不能只看见AI决策的“黑箱”,应该打开“黑箱”,探究和理解其中的具体内容和因果关系,我们一定要做可解释性的AI。同时,他提到负责任的AI应具备公平性、可靠性、隐私性、包容性、透明性和责任性的特点,作为新兴领域,还需要向其他领域学习,从而更好的服务于人类。
中国工程院外籍院士、清华大学智能产业研究院院长、人工智能国际治理研究院学术委员张亚勤指出,“碳中和”是人类能源结构的又一次变革。“碳中和”既是可持续发展的必然选择,又是产业结构调整和发展的重大机遇。企业在“碳中和”背景下都面临转型增效的压力。人工智能+物联网是智联网,智联网可以赋能绿色计算,助力“碳中和”。智联网助力“碳中和”主要包括三个环节:首先,由数据驱动和人工智能优化引擎来实现智能决策。其次,多参数全链系统配置优化。最后,通过多源多维异构感知融合实现智能感知。智联网可用于能源融合、降低ICT产业的碳排放和推动新兴产业发展等。他还介绍了智联网赋能的绿色计算平台的框架,该平台包括人工智能驱动节能减排和高能效人工智能系统,应用路径包括绿色园区和工业节能。
2021人工智能合作与治理国际论坛由清华大学主办,清华大学人工智能国际治理研究院承办,国际支持机构为联合国开发计划署。论坛为期两天,设有三场主论坛、一场特别论坛和七场专题论坛。“人工智能技术前沿与治理”主论坛由清华大学计算机科学与技术系教授、人工智能研究院常务副院长孙茂松主持。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)