侵权投诉
订阅
纠错
加入自媒体

霍金的轮椅:比激光推进更拉风

2016-05-10 00:20
kumsing
关注

  从4月12日开通新浪微博到现在,史蒂芬-霍金一共只发了两条信息,然而这两条微博就为他“赚取”了300多万中国粉丝。

  他的第一条向中国网友问好的微博就获得近百万点赞,此外还有评论和转发各40多万条。

  相隔一天之后,他在第二条微博中发出的消息再次引起轰动——研发一台“纳米飞行器”,将让人类飞达半人马星座的α星。霍金在微博中称,加入这一计划的,还有俄罗斯“土豪”尤里·米尔纳和脸书(Facebook)创始人“小扎”。

  不仅物理大师组的这个“局”堪称梦幻组合,而且他的“突破摄星”计划也让人充满遐想:用激光推进的微型星际飞船,以1/5光速的速度,花20年左右的时间就能到达半人马座α星并发回照片。

  实际上,以目前人类在工程材料、推进器等方面的技术水平,无论是用激光还是太阳光,要想把一个即便只有1~10克重的物体加速到光速的1/5,大概也需要比一颗原子弹爆炸的总能量还要大的能量。

  这种极大的能量集中到“纳米飞行器”上首先会摧毁它。所以,用目前科技发展的眼光来看,霍金探索半人马座α星的计划或许还只是科幻。

  事实上,能够体现当今科学发展水平的,却是将这位科学天才的身体禁锢了50多年的那台轮椅。

  轮椅:霍金形象的一部分

  在霍金的第一条微博发出之后,就有中国网友发问:全身不能动的霍金发一条微博需要多久?回答这个问题,要从这位当今人类“最强大脑”的标志性的形象说起。

  霍金17岁就入读牛津大学攻读自然科学,他用了很短时间就得到了一等荣誉学位,随后转读剑桥大学研究宇宙学。

  1963年,21岁的他不幸被诊断患有肌肉萎缩性侧索硬化症(又称卢伽雷氏症)。这是一种无法治愈的致命疾病,病人会慢慢丧失运动能力,后期甚至因为呼吸肌和喉部肌肉麻痹而不能发音,并因而失语。

  当时医生判断霍金只能活两三年,然而他后来却坚强地一直活下来,但疾病使霍金的身体严重变形,头只能朝右边倾斜,肩膀左低右高,双手紧紧并在当中,握着手掌大小的拟声器键盘,两脚则朝内扭曲,嘴几乎歪成S形。

  数十年来,这样奇特的形象和那台轮椅,在全世界面前定格成为一个天才科学家的符号。

  患病之后,霍金全身只有三根手指和两只眼睛可以活动,并且只能用极其微弱、难以识别的语言交谈。在1985年因患肺炎而做气管切开手术后,霍金更是被彻底剥夺了说话的能力。

  当时,美国加利福尼亚州一位名叫瓦特·沃尔托兹的电脑工程师为霍金设计了一个名为“平等器”的电脑程序,其中的文本文件是Word 。这个程序可以让霍金从屏幕上选择词汇,只要他按动手中的开关选择词汇后,就会转入语音合成器,发出声音来。

  后来,剑桥调节通讯公司的大卫·梅森改进了这套设备,并安装在霍金的轮椅上,使霍金“说话”的速度大大加快,每分钟可“说”出15个词,如果需要,还可以把文字直接打印出来。

  这台世界上几乎独一无二的轮椅不仅是霍金的代步工具,也构成霍金个人形象的一部分。

  它是一台集计算机软件、通信技术、红外光、语音转换器于一体的人工智能设备,通过它,霍金的思想可以转化为语音和文字,并表达给全世界——包括他的数百万新浪微博粉丝。

  霍金轮椅的语音合成器安置在椅背上,可以把他写出的文字转译成独特的“霍金式”电子语音。轮椅上安装有一个12英寸的电子屏幕,即便在阳光下也能让他看得清楚屏幕上的内容和图像。通过这个小小的“窗口”,霍金可以写演讲稿、收发电子邮件,甚至可以用即时通信软件Skype来接听电话。

  霍金轮椅上的平板电脑拥有Core i7处理器,它可以控制轮椅上所有的电子系统。轮椅上的万用遥控器是一个红外线装置,可以用来操作霍金办公室和家里的电视、音响、灯光,甚至可以用来开门、关门。

  轮椅上装有一个叫做“外围盒”的设备,内有USB集线器、音响放大器和整流器,供各种子系统使用。这部轮椅的电源安装在椅座下方,供轮椅移动和整个电脑系统使用。此外,这套系统还装有一套备用电池。

  其实,霍金轮椅就是一部智能机器,而且它是随着科技的发展而逐渐升级的,以上所描述的只是这台智能轮椅的基本构造。

  霍金轮椅升级,发一条微博需要多久

  2005年之后,霍金彻底丧失了运动能力——连手指都不能活动了,这让他以前操作轮椅上的电脑的方式完全失效。为此,英特尔的创始人戈登-摩尔(Gordon Moore)为他设计了2.0版的轮椅,使得霍金能继续与外界交流,而且照样通过“交谈”来实现。

  新版霍金轮椅主要通过眼动追踪、联想输入和语音合成器播放,来支持这位科学巨人与世界对话。

  研究人员为霍金设计了一个特殊的眼镜,上面安装了红外线发射器和检测肌肉活动的探测器,可以通过霍金说话时面部肌肉的收缩和舒张来激活辅助系统,并用眼球控制红外线发射器,选定在屏幕中轮流出现的英文字母。

  例如,当霍金想说“点子”(idea)这个词时,他的面颊肌肉收缩首先激活辅助系统,电脑屏幕上会出现字母i,这时霍金的眼球动一下,计算机就会不断显示以i开头的英文字母,直到idea出现;霍金再动一下眼球来表示选定这个字母,这就如同普通人用手操作鼠标时的两次点击确定一样。

1  2  下一页>  
声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

发表评论

0条评论,0人参与

请输入评论内容...

请输入评论/评论长度6~500个字

您提交的评论过于频繁,请输入验证码继续

暂无评论

暂无评论

文章纠错
x
*文字标题:
*纠错内容:
联系邮箱:
*验 证 码:

粤公网安备 44030502002758号