科幻走进现实， 你也可以拥有替身使者啦！丨博览日报

春运遇上暴雪！高铁降速停运，

为什么绿皮车还能“冒雪前行”？

一场袭击东南地区的雨雪天气，让许多高铁晚点甚至停运，但有焦急等待的网友也看到“绿皮车”顶着漫天飞雪一路飞奔。为什么看起来更先进的高铁反而不如“老前辈”绿皮车？

2 月 4 日，武汉铁路局的微博发布过一份公告，解释了冰冻雨雪天气高铁大面积晚点的原因，主要包括三点：接触网覆冰导电不良、道岔结冰转换不灵活、线路积雪列车降速运行。

其中，接触网覆冰是对高铁行驶影响最大的。

跟传统的列车不同，高铁的动力来源不是传统的柴油，而是电。这个电就来自于高铁车厢上方的高压线。这些高压线组成的网络，就被称作“接触网”，或者“架空接触网”。

高铁能够通过一个叫受电弓的结构，跟高压线连接取电。受电弓将高压电取到车内，经过降压处理，用来驱动高铁。但如果电线上出现冰了，弓形头和电线之间的接触会受到影响。另外，电线上的冰也可能让电线变得更重，晃动得更厉害。同样影响高铁列车取电，为了尽可能稳定地获取电流，高铁列车也只能降低运行速度，严重的时候只能暂时停车等候。

绿皮车当然也会受到道岔结冰和线路积雪的影响，但因为它行驶速度比较慢，再加上铁路工人的连夜抢修，这些问题对绿皮车行驶影响很小。

另外，绿皮车有不同类型的动力来源，有些绿皮车跟高铁一样是纯电力驱动的，有些绿皮车则是靠内燃机驱动的，还有些绿皮车是靠蒸汽机驱动的。所以对高铁动车组影响最严重的“接触网覆冰”，对后两种“绿皮车”来说几乎没有什么影响，这才有了高铁停在路边等候，而绿皮车呼啸而过的场景。

图源：新闻截图

科幻走进现实，

你也可以拥有替身使者啦！

在电影《阿凡达》中，主角沉睡在睡眠仓中，就可以操控一个替身代替自己在外星球活动，这种替身技术离我们也许不再遥远。

上周，来自意大利理工学院的Stefano Dafarra研究团队，发表了他们最新升级的iCub3替身机器人系统，让我们切实感受到了未来科技的震撼。iCub3是一台代替真人出现的机器人。操作者在家中足不出户，就可以在300公里范围内遥控iCub3机器人。

机器人携带有VR摄像设备，可以把实时场景传输到操作者的VR眼镜上，这样就可以看到机器人看到的视角。另外，iCub3还携带有力学传感器、纹理传感器等，这些感受器把接收到的信号传到操作者所佩戴的设备上，就可以让操作者体验到重量感、碰撞感、纹理感等真实物理世界的感受。

最新升级的iCub3机器人特别添加了面部表情功能，可以读取操作者的面部表情，并且在机器人的面部也做出相应的表情，变得更像“人”了。

研究人员将机器人带出实验室，到现实世界中进行测试，检测了iCub3的一系列新能力，包括奔跑、跳跃等大型活动，以及捡起石头、下棋等手部的灵活运动，替身机器人都可以顺利完成。

与此同时，系统升级使得替身机器人更容易操作，目前版本的机器人不需要专业人士的操作，普通人经过学习后就可以顺利上手。且应用场景极为丰富，例如危险工作（水下、荒漠等危险区）、火星探险、远程医疗等……

iCub机器人走路、开开关、看屏幕、开电钻、拿瓶子、摸石头 （图片来源：science.org）

玻璃冒充水晶？两招教你不再上当

玻璃由于价值不高，且与透明水晶的外表形态十分相似，因此有不法商贩将玻璃冒充水晶进行售卖！其实玻璃有很多独有的物理性质，而这些性质可以让它显出原形。

和水晶比，玻璃硬度明显较低。在矿物学中，有一种反映不同矿物的相对硬度的量表，称为莫氏硬度计。水晶的莫氏硬度为7，而玻璃的莫氏硬度仅仅只有5.5左右。我们可以利用这一性质差异，对二者进行区分。

由于相对硬度高的矿物可以刻划相对硬度低的矿物，因此区分的方法就是找到硬度介于水晶与玻璃之间的一种物质对二者进行刻划，即可分辨出来谁是玻璃谁是水晶。小钢刀正是这种能让玻璃现形的物质，其莫氏硬度在5.5-6之间。

用小钢刀进行刻划，玻璃上会留下明显的划痕，而水晶、玛瑙和玉髓是刻划不出痕迹的。但这个办法商家肯定是不愿意的，这时我们可以用低倍放大镜进行观察。

当我们观察时，玻璃内部会有很多圆形或椭圆形的气泡出现在视野中，这是玻璃在烧制过程中无法避免的。水晶中虽然有些包裹体，但是与玻璃的气泡还是区别明显。此外水晶还有双折射现象，但玻璃没有。

远古人类是如何编制绳子的

在中国神话中，有着嫘祖教人养蚕治丝的传说，可见将天然纤维织成线绳，是原始人类非常重要的技能之一。那么，人类究竟是如何学会编织绳子的呢？

绳子与其他工具不同的地方在于，造绳子本身就需要工具进行辅助。因此，解密远古人类如何造绳子的关键，在于找到他们造绳子所用的工具。

2015 年，在德国西南部的霍勒费尔斯洞穴 (Hohle Fels Cave) 进行的挖掘和沉积物筛查中，发现了一些零碎的猛犸象牙碎片，拼凑之后可以看出，这是一件完整的象牙器具。这一岩洞的文化属于欧亚大陆古代奥里尼亚文化，放射性碳测年表明，这些文物距今已有 35,000 至 40,000 年。

由于这件道具显得非常精美，而且经过仔细雕琢，有四个几乎等距的小圆孔。还带有雕刻过的凹槽。于是，当时的科学家认为这是一件祭祀用品。

德国图宾根大学的 Conard 和比利时列日大学的 Rots 闲来无事时在档案馆里看到了这件藏品。但二人对所谓的祭祀用品一说表示怀疑。

通过高倍显微镜和化学分析表明，这一文物上沾染了许多植物残渣，并且它身上的微观磨损的方向高度一致，可以推断肯定是有很多植物从这几个小孔的一侧被拉到了另一侧。

什么样的活动会有这种场景呢？二人突发奇想：编绳子！

很快他们就想出了这件工具的使用方法：将细细的植物纤维穿过孔，每根纤维由一个人握住。另一个人握紧工具，而再有一人则将离开小孔的纤维束扭转成单根绳索。

于是，科学家用木头、动物骨头、疣猪裂牙和青铜为材料，各自制作了一个复制品（这些都是古人类常用的材料），然后尝试用五种不同的植物纤维以及牛筋作为材料，来编制绳子。

结果发现，以四到五个人为一组，在 10 分钟内就能制作出 5 米长的坚固柔韧的绳索。研究小组发现，香蒲叶作为绳索材料效果特别好。

这些发现并没有解决有关古代绳索生产的所有悬而未决的问题。但这是第一次记录了可能用于制造绳索的文物，并展示了它们的工作原理。

相关成果于2024年 1 月 31 日发表在《科学·进展》杂志上。

内容综合自中国科普博览微博、力学科普、科学大院、地球杂志

本文首发于中国科普博览（kepubolan）

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