我們曾經(jīng)把這臺(tái)從2112年偷渡過來的“機(jī)器人”叫作“阿蒙”“機(jī)器貓”或“小叮當(dāng)”，甚至有人把這個(gè)系列的動(dòng)漫叫作《只愿此生不再讓你哭泣，讓我穿越時(shí)空來拯救你》。不管有多少種稱呼，為了尊重藤子·F·不二雄先生本人的遺愿，我們還是統(tǒng)一地把這個(gè)可愛的胖家伙叫作“哆啦A夢”吧！當(dāng)然，劇中其他人物的名字也有很多種版本。為了方便大家理解，我們統(tǒng)一一下稱呼。那個(gè)老被欺負(fù)，卻幸運(yùn)得一塌糊涂的懶鬼叫大雄;那個(gè)清純可愛的小蘿莉，也就是后來下嫁給大雄的MM叫靜香;那個(gè)患有典型性兒童肥胖癥，歌聲堪比狼嚎的家伙叫胖虎;那個(gè)尖嘴猴腮，喜歡從后腦門看人的富家子弟叫小夫。

你知道哪位動(dòng)漫人物最有愛心？是哆啦A夢！因?yàn)樗偸巧斐鰣A（援）手。哪位動(dòng)漫人物最怕石頭剪刀布的游戲？還是哆啦A夢！因?yàn)樗闹荒苌斐鰣A手。這家伙的身高、體重、腰圍、逃跑速度等數(shù)值統(tǒng)統(tǒng)都是129.3。最重要的是，哆啦A夢擁有各種神奇的法寶，這讓我們的童年充滿各種想象。如今，哆啦A夢都50歲了，童年不在的我們，除了緬懷一下年少時(shí)的快樂，也不禁思考，幾十年過去了，哆啦A夢里的那些黑科技道具如今能實(shí)現(xiàn)嗎？對了，雖然說漫畫里的各種道具很厲害，其實(shí)哆啦A夢本身才是最厲害的黑科技，有能在黑暗中看清任何東西的紅外線眼睛，有能找回遺失物品但常年處于故障中的雷達(dá)胡須（不知道能不能找回遺失的愛情），以及比普通人敏銳20倍的鼻子和可以裝得下任何東西的四度空間百寶袋，除此之外，哆啦A夢的肚子里面還有一臺(tái)原子爐，無論吃下什么皆可化為原子動(dòng)力。所以哆啦A夢才是黑科技本體。

竹蜻蜓

法寶描述

你只要把它帶在身體某個(gè)較為堅(jiān)硬的部位（一般是帶在頭上），那么它就能讓你騰云駕霧足足4個(gè)小時(shí)。據(jù)說這玩意兒是耗材，用過一次之后就要丟掉。

原理分析—竹蜻蜓能讓你七竅生煙！

咱可以負(fù)責(zé)任地告訴你，就算你擁有竹蜻蜓，也High不起來。為什么？讓我們來做一道簡單的物理題：當(dāng)氣體以不同的速度流過某一物體的兩個(gè)表面時(shí)，流速快的一面氣壓將減小，從而產(chǎn)生壓強(qiáng)差，即產(chǎn)生向上的升力。固定翼飛機(jī)的機(jī)翼和直升機(jī)的旋翼橫截面都是如此。直升機(jī)要獲得足夠的升力，要么旋翼夠長，要么轉(zhuǎn)速夠快。

假設(shè)竹蜻蜓的旋翼的縱截面為0.2m×0.03m=0.009m2，橫截面的角度也足夠大（角度不能過大，否則會(huì)截?cái)辔膊靠諝?，造成危險(xiǎn)），則空氣流經(jīng)上表面的速度是下表面的1.07倍。而旋翼的轉(zhuǎn)速再快，翼尖的速度也不能超過音速，即340m/s。我們可以用伯努利定理算出，竹蜻蜓在亞音速旋轉(zhuǎn)時(shí)的最大升力僅有180牛頓，即18kg。這時(shí)，竹蜻蜓每秒將旋轉(zhuǎn)500圈，而普通風(fēng)扇的最高轉(zhuǎn)速不會(huì)超過每秒10圈。

我們姑且不算重達(dá)129.3kg的哆啦A夢和患有典型性兒童肥胖癥的胖虎，就算是要載起體重30kg的大雄，竹蜻蜓的翼尖也必須做超音速轉(zhuǎn)動(dòng)。那樣的話，噪音會(huì)相當(dāng)大，多大不好形容，不過震到耳膜出血，七竅生煙是絕對沒有問題的。

竹蜻蜓能把你擰成麻花！別以為咱說這句話是嚇人的。去看看牛頓第三定律，作用力與反作用力的原理吧！直升機(jī)旋翼在旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)讓機(jī)身向相反方向旋轉(zhuǎn)。因此，哆啦A夢在使用竹蜻蜓時(shí)，必須像普通直升機(jī)那樣，讓尾巴高速旋轉(zhuǎn)來做反方向推動(dòng)，并靠調(diào)整尾巴速度來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向;或者不斷地威猛地放屁，用附壁效應(yīng)實(shí)現(xiàn)推力平衡;或者像CH-47那樣，在頭上和屁股各裝一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向相反的旋翼;或者干脆像KA-52那樣，將兩個(gè)共軸反向旋翼上下排列。而原著中單旋翼式的竹蜻蜓在高速旋轉(zhuǎn)的同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生巨大的扭矩，恐怕還沒飛起來，人已經(jīng)被擰成麻花了。還有一點(diǎn)咱一直沒搞懂，竹蜻蜓是如何抵抗大于體重的作用力，“黏”在頭發(fā)上卻不會(huì)飛掉。

可行性評估

這玩意兒在地球上絕對不可行。如果哪位覺得在火星上可行，可以回火星去試試。要玩竹蜻蜓，就得加長旋翼，采用共軸反向雙旋翼結(jié)構(gòu)。不過那樣的話，恐怕地球人的腦袋頂不起如此碩大的結(jié)構(gòu)。

間諜裝置

法寶描述

對于純潔的大雄和哆啦A夢來說，這套裝置能夠讓他們通過視頻跟音頻來觀察同學(xué)們的一舉一動(dòng)。要是這玩意兒落入口味很重的怪叔叔手里，后果就不堪設(shè)想了。

原理分析—我看你怎么飄？

哆啦A夢的間諜裝置除了一個(gè)能夠輸出視頻和音頻的接收器之外，還有一只“眼睛”和一只“耳朵”，它們飄著飄著就飄向目標(biāo)了。我們實(shí)在沒法把它們和空氣動(dòng)力學(xué)聯(lián)系起來，難道它們采用了傳說中的反物質(zhì)動(dòng)力？要在大氣層內(nèi)執(zhí)行間諜任務(wù)，動(dòng)力問題總得解決吧？高大威猛的“全球鷹”似乎超出了大雄和哆啦A夢的承受范圍;而小巧玲瓏的“大烏鴉”又顯得不夠火星。

其實(shí)，美“燈塔國”曾經(jīng)搞出過和哆啦A夢的這個(gè)法寶類似的東西，這款概念機(jī)的翼展只有7.4cm，僅重10.5克，它能依靠鋰電池和微型電機(jī)在100米的高度巡航1小時(shí)，不過要懸停還是有點(diǎn)困難。它能用高精度硅元CCD攝像頭偵查1公里范圍內(nèi)的目標(biāo)，并通過21GHz的數(shù)據(jù)傳輸器傳回圖像。只是這種像模型飛機(jī)一樣的東西明顯沒有如今的四軸飛行器對于固定目標(biāo)的探索來得穩(wěn)當(dāng)。只是四軸飛行器目前只適合拍照，不太適合監(jiān)聽。

因?yàn)槲⑿虲CD和微型紅外成像技術(shù)的進(jìn)步使迷你飛行器捕捉到的畫面越來越清晰，但要精確地捕捉聲波信號(hào)并不容易。傳統(tǒng)的做法是讓微型高靈敏度麥克風(fēng)盡量靠近被竊聽對象。也有人將微型超高頻收發(fā)器放入子彈，再用微聲沖鋒槍把它發(fā)射到目標(biāo)附近。還有人發(fā)射一束極細(xì)的激光到被竊聽房間的玻璃上，通過玻璃的輕微振動(dòng)來還原室內(nèi)的聲波振動(dòng)。不過，這些方案中的監(jiān)聽設(shè)備都不會(huì)靠近飛行器這樣的噪聲源。我們相信，隨著納米技術(shù)和降噪技術(shù)的發(fā)展，高靈敏微型竊聽器被裝上微型飛行器也只是時(shí)間的問題了。

可行性評估

這玩意兒要去偷窺至少也得飛起來先?。‰m說目前的微型視頻捕獲設(shè)備已經(jīng)很強(qiáng)大了，但要從微型飛行器這樣的噪聲源上精確捕獲遠(yuǎn)處的聲波信號(hào)似乎很有難度。如果只需視頻偷拍功能，那這玩意兒可就多了去了，可以說這東西是目前而言最接近實(shí)現(xiàn)的黑科技產(chǎn)物，感謝以大疆為代表的國內(nèi)公司吧，正是他們不斷創(chuàng)新，才有如今便宜的飛行器。

撞倒手

法寶描述

只要大雄給這個(gè)“撞倒手”小機(jī)器人投入10日元（相當(dāng)于6毛人民幣，真便宜啊?。?，然后喊一聲：“胖虎！”，“撞倒手”就會(huì)接受指令，接近胖虎，并用各種方法放倒胖虎3次。不幸的是，大雄剛剛投入硬幣，靜香卻突然飄了過來，并溫柔地呼喚道：“大雄！”……要想取消指令？對不起，請支付100日元的違約金先。

原理分析—機(jī)器人并不難造！

按照極客的分析思路，要弄出這么一個(gè)“撞倒手”并不困難。首先我們需要一個(gè)能夠自主移動(dòng)的機(jī)器人。履帶式的武裝機(jī)器人早就在伊拉克和阿富汗證明過自己了。其次，這個(gè)機(jī)器人需要具備語音識(shí)別功能。在獲取目標(biāo)人物的姓名后，機(jī)器人需要通過戶籍?dāng)?shù)據(jù)查詢、網(wǎng)絡(luò)搜索、手機(jī)信號(hào)掃描、調(diào)用監(jiān)控?cái)z像頭、甚至調(diào)用衛(wèi)星數(shù)據(jù)來確定目標(biāo)的大致方位。要是你經(jīng)常看國產(chǎn)電視劇和韓劇以外的電視節(jié)目，那你應(yīng)該知道這些手段都不算太難。機(jī)器人在接近目標(biāo)之后，還需要通過人像識(shí)別和語音識(shí)別技術(shù)對目標(biāo)的身份進(jìn)行最后的確認(rèn)，要是認(rèn)錯(cuò)了人可就不好玩了。至于最后放倒目標(biāo)的動(dòng)作，這根本不用我們擔(dān)心。以現(xiàn)有的機(jī)器人技術(shù)，至少有一百種放倒你的辦法。

別忘了機(jī)器人三定律！這個(gè)“撞倒手”涉及的技術(shù)大多已經(jīng)比較成熟，在這方面出問題的可能性不大。但它主要的問題都集中在社會(huì)學(xué)領(lǐng)域。首先，機(jī)器人很難通過一個(gè)名字判斷出準(zhǔn)確的目標(biāo)，在國內(nèi)這種重名比較普遍的地方尤其如此。如果說這個(gè)問題還可以通過辨識(shí)指令發(fā)布者的身份來進(jìn)行精確的判斷，那么要在網(wǎng)絡(luò)上拿到精確的個(gè)人信息將是一個(gè)更為復(fù)雜的問題。這會(huì)牽涉到行政管理、隱私保護(hù)、社會(huì)倫理學(xué)等復(fù)雜的問題。這些問題使得“撞倒手”的使用和管理變得非常不可行。相比這個(gè)復(fù)雜的問題，“撞倒手”違背“機(jī)器人三定律”的事實(shí)基本可以忽略不計(jì)。畢竟沒有幾個(gè)研究機(jī)器人技術(shù)的科學(xué)家會(huì)把哪個(gè)科幻小說作家的話當(dāng)真。

可行性評估：

咱不認(rèn)為“撞倒手”是不可行的，但是這并不代表我們認(rèn)為“撞倒手”是可行的。要是你不明白我們在說什么，就當(dāng)我們什么都沒說好了。

地板上的稻田

法寶描述

地板上的稻田只能在室內(nèi)使用。這東西能讓你在室內(nèi)的地板上種出水稻。當(dāng)然，要滿足水稻的生長條件，還得用上“膠囊里的秧苗”“室內(nèi)小型太陽”和“罐子里的云”等道具。但最詭異的是，這種水稻只需要兩個(gè)小時(shí)就可以收割了。有了它，農(nóng)民伯伯真的能告別面朝黃土背朝天的日子了。

原理分析——地板上的稻田就是無土栽培！

這個(gè)所謂“地板上的稻田”其實(shí)就是一個(gè)為植物定制的室內(nèi)生長環(huán)境。在這個(gè)環(huán)境中，哆啦A夢和大雄用人工設(shè)備為植物提供生長所需的光、熱、水、氣四種主要元素。在現(xiàn)實(shí)中，我們也已經(jīng)有了類似的解決方案，即：無土栽培技術(shù)。所謂無土栽培，就是在室內(nèi)環(huán)境中，用培養(yǎng)液代替土壤來栽種植物，植物所需的各種養(yǎng)分會(huì)配制成營養(yǎng)液，按比例加入培養(yǎng)器皿中。由于這種環(huán)境是在室內(nèi)，所以日照、溫度等自然條件可以采用人工模擬的方式來提供。這就更容易進(jìn)行精確地控制，從而提高產(chǎn)量，縮短生長時(shí)間。無土栽培的成本比普通栽培高出很多，但它可以被用于多層建筑物內(nèi)，單位面積的產(chǎn)量會(huì)相當(dāng)高。除作為科學(xué)實(shí)驗(yàn)以外，無土栽培技術(shù)對于可用耕地較少的國家來說具有很大的價(jià)值。

只是漫畫里兩個(gè)小時(shí)就能收割的水稻確實(shí)是個(gè)大問題。即使是擁有近乎完美的養(yǎng)分供給和環(huán)境控制，我們也沒辦法像哆啦A夢那樣在兩個(gè)小時(shí)之內(nèi)獲得收成，因?yàn)橹参锉仨氂凶銐虻臅r(shí)間來進(jìn)行細(xì)胞分裂和成熟。最近幾年，基因技術(shù)的發(fā)展使我們能把生長較快的植物的基因注入農(nóng)作物的基因中。就算要以這樣的方法來培育出能夠在兩小時(shí)內(nèi)收割的水稻，我們至少得先找到一種能夠在兩小時(shí)之內(nèi)成熟的植物才行吧？在找到這樣的植物之前，我們只能用周期較長、效果也有限的人工篩選法來縮短水稻的生長時(shí)間。目前最好的水稻品種，也只有在南方部分氣候溫暖的地區(qū)能達(dá)到一年四熟。而成熟時(shí)間最短的紀(jì)錄是一些蔬菜品種，能夠達(dá)到一年七熟。這似乎離兩個(gè)小時(shí)的成熟期還遠(yuǎn)著呢。

可行性評估：

在地板上種水稻可不是什么新技術(shù)，我們現(xiàn)在就能做到。真正的難點(diǎn)在要能在兩小時(shí)之內(nèi)就要割稻子，恐怕要到21世紀(jì)中葉之后才有機(jī)會(huì)實(shí)現(xiàn)。

未知世界呼喚機(jī)

法寶描述

只要你按下按鈕，這臺(tái)機(jī)器就會(huì)向外太空發(fā)射信號(hào)，外星人會(huì)在短短數(shù)秒之內(nèi)趕來。不過要小心，如果你不能讓外星人高興而來，滿意而歸的話，說不定會(huì)引起外星人入侵地球的災(zāi)難。讓外星人高興的方法也很簡單，請外星人喝啤酒，送他玻璃珠就行了。

原理分析—發(fā)射功率是個(gè)大問題！

以哆啦A夢129.3cm的身高作為標(biāo)尺，未知世界呼喚機(jī)連天線加在一起的高度不會(huì)超過40cm。比一個(gè)無線路由器大不了多少，很難想象這東西發(fā)射的電波能在短短數(shù)秒之內(nèi)讓外星人收到，并且讓外星人趕到地球。1974年，人類已經(jīng)使用阿雷西博射電望遠(yuǎn)鏡（Arecibo Observatory）向距離地球25000光年的球狀星團(tuán)M13發(fā)送了一串由1679個(gè)二進(jìn)制數(shù)字組成的信號(hào)。如果信息被地外星人所接收，會(huì)讀到的信息依次為：用二進(jìn)制表示的1～10的數(shù)字;DNA所包含的化學(xué)元素序號(hào);核苷酸的化學(xué)式;DNA的雙螺旋形狀;人的外形;太陽系的組成;望遠(yuǎn)鏡的口徑和波長。

之所以向球狀星團(tuán)M13發(fā)送信息，是因?yàn)槠渲械暮阈欠植急容^密集，被地外星人接收的可能性相對較高。這臺(tái)固定在地上的望遠(yuǎn)鏡非常壯觀，其直徑足足有350米，發(fā)射功率高達(dá)150千瓦。雖然它不能轉(zhuǎn)動(dòng)，但卻可以通過改變“鍋蓋”上方饋源天線的位置來改變掃描區(qū)域。我們再回頭看看未知世界呼喚機(jī)，它沒有定向天線，只有兩根全向天線，長度也不超過20cm。咱粗略估計(jì)，這玩意兒發(fā)射信號(hào)的有效距離會(huì)非常有限。當(dāng)然，哆啦A夢是來自2119年的，我們姑且認(rèn)為它很強(qiáng)大，但這玩意兒的信號(hào)能不射能出大氣層依然是個(gè)問題。

時(shí)間更是問題！功率問題我們就不深究了，假設(shè)呼喚器的功率足夠大，外星人一定收得到，并且弄得明白。我們來算算外星人來一趟要花的時(shí)間。還是用阿雷西博射電望遠(yuǎn)鏡這個(gè)例子來說明吧，它發(fā)射信息的星團(tuán)距離地球約25000光年（光年是什么意思就不用解釋了吧？）。太陽系離銀河中心的距離也差不多這么遠(yuǎn)。也就是說，假如外星人在收到信號(hào)3秒內(nèi)就讀懂了，并且向我們反饋一個(gè)信號(hào)，我們也得等上5萬年零3秒才能收到信號(hào)，更不用說外星人親自來要多久了。至于外星人能不能超光速飛行，相信你在看了后面分析時(shí)光機(jī)的文章后就會(huì)明白。

可行性評估

目前來看，這玩意兒很難實(shí)現(xiàn)，至少時(shí)間問題很難解決。如果你是外星人的粉絲，那么還是看看好萊塢大片算了。如果你對此非?？駸?，試試自己夜觀星象，看能不能接收來自宇宙的信息。

原理分析—請你溫柔一點(diǎn)！

很明顯，小真是一個(gè)高度仿真的機(jī)器人。開發(fā)她的目的完全是為了模仿真人，這既包括外觀與行為上的模仿，又包括思想感情上的模仿。從技術(shù)角度講，仿真機(jī)器人是對控制論、機(jī)械電子、計(jì)算機(jī)、人工智能、材料學(xué)和仿生學(xué)的高度整合。要造出完美的仿真機(jī)器人需要哪些條件呢？首先我們要解決人工智能的問題，即：能不能像人類一樣分析、推理并解決問題，也就是像人類一樣思考。其次是仿真度的問題，即：能否完全模擬人類的外觀，并把行為和思想完美地結(jié)合起來。從小真身上看，22世紀(jì)的這種整合技術(shù)似乎仍然不夠成熟。雖然她的外形和真人沒什么區(qū)別，但是她的思維和行為卻差得遠(yuǎn)。例如：小真看見胖虎和小夫欺負(fù)大雄，就會(huì)用她那100萬匹馬力的力量來以暴制暴;看見靜香和大雄說兩句話就氣得想要把靜香大卸八塊。姑且不說100萬匹馬力的動(dòng)力來源問題，就算只看以上行為，小真也是一個(gè)“瘋子+醋壇子”。她已經(jīng)嚴(yán)重違反了“機(jī)器人三定律”。一個(gè)不遵守“機(jī)器人三定律”的機(jī)器人完全有可能變成一臺(tái)可怕的殺人機(jī)器。

換個(gè)角度思考！很顯然，哆啦A夢將一個(gè)仿真女機(jī)器人送給處于青春期萌芽狀態(tài)的大雄（別懷疑日本男生荷爾蒙的分泌能力）是有其深刻含義的。這讓我們想起了一種在日本很盛行的物品—充氣娃娃。你想想看，同樣是模仿人體構(gòu)造，體積符合使用者的尺寸，身體柔軟易推到，皮膚有彈性手感好，最重要的是可以反復(fù)使用。此外，小真比一般充氣娃娃更強(qiáng)的是她能自己動(dòng)、有自己的思想，并且絕對忠于大雄。這樣大雄能用的姿勢，哦，錯(cuò)了，是能獲得的知識(shí)更多（知識(shí)就是力量、知識(shí)決定命運(yùn)?。?。就算大雄不懂也沒關(guān)系，小真會(huì)認(rèn)真地調(diào)教他。想想機(jī)器人的存儲(chǔ)能力，你就該知道小真腦子里關(guān)于這方面的知識(shí)有多少了。雖然小真的脾氣不好，但你得換個(gè)角度來思考。如果你經(jīng)過千辛萬苦調(diào)教出來的MM，會(huì)被人打破頭，甚至被其他人給勾引跑了，你還能保持理智嗎？所以說，我們不能拘泥于機(jī)器人三定律來判斷一個(gè)機(jī)器人是否成功。要知道，人類在愛情面前都是不可理喻的，我們又憑什么要求人類造出來的機(jī)器人就得隨時(shí)保持理智呢？

可行性評估：

從機(jī)器人助手或者機(jī)器人幫手這個(gè)角度來說，小真是一個(gè)徹頭徹尾的失敗品。但是從另外一個(gè)角度來思考，小真非但不失敗，反而非常成功。她不但自己對大雄進(jìn)行言傳身教，并用人類一樣的思考及行動(dòng)來護(hù)衛(wèi)大雄，以及自己的尊嚴(yán)，還有什么比這還讓人感動(dòng)的嗎？失敗也好，成功也好，要以目前的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)這些功能是比較困難的。不過，仿真機(jī)器人的發(fā)展前景一片大好。也許22世紀(jì)的人類真能造出一個(gè)小真來。

機(jī)器人小真

法寶描述

為了讓大雄那脆弱的心靈有個(gè)依托，哆啦A夢從未來世界帶來了機(jī)器人玩伴小真。通過設(shè)置，小真打心眼里喜歡大雄。不過別以為這是好事，萬一惹怒了她，100萬匹馬力的力量可不是開玩笑的。

太空船操作訓(xùn)練機(jī)

法寶描述

大雄看了一本宇宙探險(xiǎn)的書后，一直纏著哆啦A夢帶他去太空探險(xiǎn)。如果誰有膽量讓大雄當(dāng)導(dǎo)游，帶20個(gè)人的旅游團(tuán)去風(fēng)景區(qū)的話，那估計(jì)最后只有2個(gè)人能回來，其中還不包括大雄。面對死纏爛打的大雄，哆啦A夢只能乖乖地拿出太空船操作訓(xùn)練機(jī)，讓他在家里遙控“飛碟”過過癮。最后，大雄還是一如既往地把這玩意兒給弄壞了。嗯，都坐下，不要急，常規(guī)操作。

原理分析—強(qiáng)大的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

在我們看來，這臺(tái)太空船操作訓(xùn)練機(jī)實(shí)在不夠神奇。以現(xiàn)有的技術(shù)，我們完全可以搞一臺(tái)比這更好的設(shè)備。說白了，這套設(shè)備就是應(yīng)用了VR（Virtual Reality，虛擬現(xiàn)實(shí)）技術(shù)。目前的VR技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于娛樂、教育、藝術(shù)、軍事、航空、醫(yī)學(xué)、制造業(yè)和機(jī)器人等領(lǐng)域。

20世紀(jì)60年代，VR技術(shù)以圖形仿真器的形式出現(xiàn);20世紀(jì)80年代，VR技術(shù)逐步興起;到了20世紀(jì)90年代，VR產(chǎn)品問世。而現(xiàn)在，VR技術(shù)早已進(jìn)入各位的家庭，各種VR游戲系統(tǒng)就是最好的證明。在醫(yī)療領(lǐng)域，VR技術(shù)被用于解剖教學(xué)、復(fù)雜的手術(shù)過程和遠(yuǎn)程手術(shù)。在航天領(lǐng)域中，VR技術(shù)則能逼真地模擬出太空中的情景，幫助宇航員習(xí)慣在太空的環(huán)境。美國航天局（NASA）在“哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的修復(fù)和維護(hù)計(jì)劃”中就大量采用了VR技術(shù)來訓(xùn)練航天員。此外，工業(yè)設(shè)計(jì)中的風(fēng)洞模擬和軍事領(lǐng)域中的“虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練系統(tǒng)”都采用了VR技術(shù)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，VR技術(shù)與我們的生活日益密切，說不定哪天咱還能虛擬一個(gè)嬌美的老婆出來。大家還記得《黑客帝國》講的是什么吧？

問題的關(guān)鍵是反重力飛行，這臺(tái)機(jī)器能夠遙控一個(gè)小型實(shí)體飛碟。請注意這個(gè)小飛碟是如何飛行的！沒有任何螺旋槳，沒有任何噴射裝置，難道這玩意采用了傳說中的反重力？不愧是來自未來世界的先進(jìn)玩意兒。不過對于身處21世紀(jì)初的我們來說，造出反重力裝置的可能性幾乎為零。雖然很多科學(xué)家倒騰反重力幾十年了，也獲得了一些極具價(jià)值的理論研究成果，但現(xiàn)在確實(shí)還沒人能整出反重力設(shè)備來。不過，這東西的前景絕對不錯(cuò)。在能源越來越緊張的未來，誰要是能整出反重力設(shè)備，絕對能發(fā)大財(cái)。

可行性評估

說實(shí)話，除了那個(gè)反重力飛碟，這機(jī)器實(shí)在沒啥技術(shù)含量。CRT顯示屏、立體聲音箱之類的配置也實(shí)在是爛了點(diǎn)。在那個(gè)年代，可憐的大雄甚至連上古游戲《極品飛車》都沒得玩。等咱有錢了，怎么也得整個(gè)全范圍顯示屏或者頭戴式顯示器、再來一套7.1聲道的音箱。至于那個(gè)小飛碟，完全是多余的東西?，F(xiàn)在電腦這么強(qiáng)悍，還要那玩意兒干嗎？

心電感應(yīng)機(jī)器人

法寶描述

大雄生病了，哆啦A夢看到大雄的老媽做家務(wù)太勞累，又要滿足大雄的要求，于是拿出了心電感應(yīng)機(jī)器人照顧大雄。大雄這個(gè)懶家伙為了滿足自己的欲望而濫用心電感應(yīng)機(jī)器人，讓機(jī)器人端茶遞水，偷人家點(diǎn)心，拐騙靜香來自己家，痛扁胖虎……結(jié)果，大雄惹怒了眾人，最終嘗到了苦頭。

原理分析—你了解自己的大腦嗎？

像大雄那樣用思想來控制機(jī)器人，現(xiàn)在已經(jīng)不是什么新鮮事了。只要你的腦子能正常工作，你也可以用思維遙控機(jī)器人。

我們的腦子像一顆花椰菜，大腦皮質(zhì)（又稱為灰質(zhì)）相當(dāng)于花椰菜綠色的部分，它包覆在髓質(zhì)（又稱白質(zhì)）的外圍?；屹|(zhì)由六層共約一百億至三百億個(gè)神經(jīng)元細(xì)胞體組成，它們之間有著錯(cuò)綜復(fù)雜的聯(lián)結(jié)，并以細(xì)胞膜上的電位變化來交換信息。盡管這些電位變化形成的電流雖然微弱，但早在1929年，德國的精神科教授漢斯·伯格就已經(jīng)把腦子里電流的變化記錄下來了，這就是我們常說的腦電波。

經(jīng)過多年的研究和實(shí)驗(yàn)，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)腦波按頻率可分為四種：δ波（0.4Hz～4Hz）、θ波（4Hz～8Hz）、α波（8Hz～14Hz）以及β波（14Hz以上）。當(dāng)正常人安靜閉眼，但維持清醒時(shí)，腦波以α波為主。α波在枕葉部位特別明顯，并且在眼睛張開后便會(huì)被抑制。δ波和θ波統(tǒng)稱為慢波，一般出現(xiàn)于睡眠時(shí)期，若是成人在清醒狀態(tài)下出現(xiàn)慢波，則多半是有異常。波又稱為快波，臨床意義較為多樣化，依出現(xiàn)的時(shí)期、情境和部位而定。

除了上述的這四種波，科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)大腦會(huì)發(fā)出一種有趣的波—μ波。μ波的頻率和幅度與受測者的α波相似，但頻率略快些，分布位置也和α波不相同。最有意思的是，當(dāng)人的手指有動(dòng)作時(shí)，μ波就會(huì)被抑制。如果被測試者只是想象手指的活動(dòng)，μ波也會(huì)被抑制。正因如此，μ波可作為人腦與計(jì)算機(jī)通訊的接口。所以，有廠商開發(fā)出一套“緊箍咒”，只要把這東西套在你頭上來跟蹤μ波，你就可以用思維來控制電腦甚至機(jī)器人了！

可行性評估

以目前的科學(xué)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)用思維控制機(jī)器人完全是小菜一碟。來自22世紀(jì)的哆啦A夢能搞到這玩意兒也絕對不奇怪?，F(xiàn)在有很多玩具廠商都做了類似的玩具出來，你完全可以去買一臺(tái)腦電波控制器來玩玩。等一下，為什么是玩具廠商？因?yàn)檫@東西現(xiàn)階段并不穩(wěn)定，所以只能當(dāng)玩具。至于要控制啥東西，就得看你自己的胃口了。不過，人的思想難免有邪惡的時(shí)候，就不要讓機(jī)器人把各位邪惡的思想都一一表現(xiàn)出了吧！

任意門

法寶描述

除了竹蜻蜓和時(shí)光機(jī)，恐怕任意門要算是哆啦A夢用得最多的道具了。有了任意門，大雄和哆啦A夢想去哪兒，就去哪兒。要是咱也有了任意門，那春運(yùn)的時(shí)候就再也不用花什么冤枉錢去買高價(jià)機(jī)票或火車票了。

原理分析

相信看過哆啦A夢的人，沒有一個(gè)會(huì)不想擁有這個(gè)法寶。不過，目前還真沒人能造出這東西來。但我們也不能說哆啦A夢的任意門完全是YY出來的，因?yàn)檫@東西是有理論依據(jù)的。從愛因斯坦的廣義相對論來看，如果物體的引力或外部能量足夠大，那么空間將發(fā)生扭曲，使三維空間中的兩個(gè)點(diǎn)被拉近。當(dāng)這種能量強(qiáng)到能讓兩個(gè)點(diǎn)幾乎重合時(shí)，只要你從幾乎重合的三維空間的兩點(diǎn)之一穿過，就能直接跨越兩點(diǎn)間的三維空間，即：在同一時(shí)間出現(xiàn)在另外一點(diǎn)。這就是傳說中的瞬間移動(dòng)。除了使用能量壓縮空間的辦法外，如果各位還能找到傳說中的蟲洞，也可以實(shí)現(xiàn)瞬間移動(dòng)。不過，目前沒人能在地球上搞出能壓縮空間的能量，也沒人能找到傳說中的蟲洞。所以，咱還是勸你還是死了這份心好了。

瞬間移動(dòng)的后果，按照愛因斯坦的相對論，時(shí)間是相對的，也就是說，不管哆啦A夢和大雄的任意門是采用了能量壓縮空間的方法還是尋找蟲洞的方法，只要大雄和哆啦A夢瞬間移動(dòng)了，那么，盡管他們本身的時(shí)間不變，但周圍的人（大雄父母、靜香等未使用任意門的人）的時(shí)間會(huì)變快?；蛘哒f，周圍人的時(shí)間沒有變化，但哆啦A夢和大雄的時(shí)間會(huì)變慢。假如哆啦A夢和大雄真的瞬間移動(dòng)了，那等他們回到家時(shí)（他們回來時(shí)可能沒有家了，為了便于描述，還是稱之為家），大雄的父母至少應(yīng)該是白發(fā)蒼蒼了，甚至有可能已經(jīng)去世了。這點(diǎn)諾蘭的神作《星際穿越》講得很清楚了，同學(xué)們可以自行復(fù)習(xí)一下。

可行性評估

盡管有愛因斯坦的理論作依據(jù)，但就目前的科學(xué)技術(shù)水平來說，想用任意門來實(shí)現(xiàn)瞬間移動(dòng)還是不太現(xiàn)實(shí)。不過，大家也不用太灰心，科學(xué)家們已經(jīng)通過實(shí)驗(yàn)成功將一個(gè)原子的量子傳遞給了另一個(gè)原子。這就證實(shí)了隱形傳物的可行性。等到了哆啦A夢所在的22世紀(jì)，說不定咱們真的可以擁有任意門。

自家用衛(wèi)星

法寶描述

哆啦A夢和大雄將幾種不同功能的微型衛(wèi)星安裝到微型火箭上，并發(fā)射到了太空。他們用這些衛(wèi)星來監(jiān)視和監(jiān)聽別人的言行、控制天氣、甚至是用塑料子彈攻擊目標(biāo)。雖然這玩意兒很強(qiáng)大，但運(yùn)行幾個(gè)小時(shí)就會(huì)自動(dòng)墜入大氣層。

原理分析

現(xiàn)實(shí)中的偵察衛(wèi)星大多屬于軍事范疇。大雄用這東西來看看房頂也就罷了，但他卻要觀察別人在房間內(nèi)的一舉一動(dòng)，要求還真高。好在大雄是個(gè)天真的好孩子，沒有什么邪惡的想法。我們都知道，衛(wèi)星隔著厚厚的大氣層，而可見光在空氣中會(huì)受到干擾。雖然可見光并非嚴(yán)格按照直線傳遞，但是要光線九曲十八彎地拐進(jìn)房間內(nèi)是不是玄了點(diǎn)？就目前的技術(shù)來說，衛(wèi)星直抓取房內(nèi)圖像的功能還不能實(shí)現(xiàn)。如果用遙感技術(shù)，那我們將無法獲取直觀的畫面。你去用用衛(wèi)星地圖就明白了。

哆啦A夢和大雄可以用衛(wèi)星監(jiān)聽別人的談話，甚至還能直接拿衛(wèi)星當(dāng)高音喇叭用。我們姑且不考慮聲音在真空中無法傳遞的常識(shí)，姑且不考慮這是近地衛(wèi)星還是地球同步衛(wèi)星，姑且忽略大雄的聲音信號(hào)從控制臺(tái)傳到衛(wèi)星的時(shí)間，就算我們按照340m/s的音速和500km的近地軌道高度來算，大雄的聲音從衛(wèi)星垂直傳達(dá)到達(dá)胖虎和小夫所在的位置也需要24分31秒。就算互相“問候”一句也得49分零2秒。

除此之外，哆啦A夢還使用了氣象衛(wèi)星。它的作用不是預(yù)報(bào)天氣，而是控制局部地點(diǎn)的天氣。這種“局部”的范圍居然精度到了幾平方米的的面積，而不影響周圍。我們雖然已經(jīng)可以通過發(fā)射含有干冰或碘化銀的炮彈來實(shí)現(xiàn)人工降雨，但是要用衛(wèi)星對大氣層中的水滴進(jìn)行精確控制，暫時(shí)還是離譜了點(diǎn)。

對了，哆啦A夢的衛(wèi)星還可以發(fā)射核子子彈（這名字確實(shí)夠恐怖），但實(shí)際上這只是塑膠子彈。就算這種未來世界的塑膠子彈強(qiáng)悍得能夠穿越大氣層，就算從大雄按下開火按鈕到胖虎或小夫被擊中的時(shí)間長達(dá)5秒（動(dòng)畫片中實(shí)測的時(shí)間為2. 5秒），那么其末速度將高達(dá)100. 025km/s（294馬赫），這大大超過了第三宇宙速度（16.7km/s），這玩意兒飛出太陽系都綽綽有余。如果這樣的彈頭擊中胖虎或小夫，恐怕就不止動(dòng)畫片里那種疼痛的感覺了。我們再來做一道物理題：忽略彈頭受到的空氣阻力和摩擦產(chǎn)生的巨大熱量，就算彈頭僅重1g。那么根據(jù)動(dòng)能公式計(jì)算，彈頭的動(dòng)能將高達(dá)5×106焦耳，而Ak-47的子彈槍口動(dòng)能也不過1992焦耳。這玩意兒把人燒成灰都沒問題。這可真是居家旅行，殺人滅口的必備武器??！

可行性評估：

把衛(wèi)星造小不難，把小衛(wèi)星打上天也不難。難就難在從衛(wèi)星獲取建筑物內(nèi)的真實(shí)畫面，難就難在于太空和地面之間實(shí)現(xiàn)聲波傳遞，難就難在用衛(wèi)星控制地面某一精確面積內(nèi)的天氣。當(dāng)然，用那種打塑料子彈的衛(wèi)星來殺人還是相當(dāng)有威力的。

徽章追蹤器

法寶描述

奸詐的大雄讓他的伙伴們都戴上不同形狀的徽章，無論這些上當(dāng)?shù)募一锸窃跁?，還是躲在空地的水管中，大雄都能清楚地在電子地圖上看到他們的位置。

原理分析

如果有人認(rèn)定徽章追蹤器應(yīng)用了GPS定位技術(shù)，那可就大錯(cuò)特錯(cuò)了。首先，徽章追蹤器是哆啦A夢在22世紀(jì)百貨公司買的玩具。而1989年2月4日，第一顆GPS工作衛(wèi)星才被發(fā)射上天。而這個(gè)故事發(fā)生在20世紀(jì)70年代，那么，這玩意兒怎么能接收到GPS衛(wèi)星發(fā)出的信號(hào)呢？因此，徽章追蹤器如果采用GPS衛(wèi)星定位技術(shù)就與GPS衛(wèi)星的發(fā)射的時(shí)間產(chǎn)生了悖論。那么徽章追蹤器又是采用了什么定位原理呢？簡而言之，它不過是采用了并不稀奇的無線電定位技術(shù)而已。

要利用無線電進(jìn)行定位，我們首先要了解自己所在的位置（絕對位置），比如：大雄的房間。然后，獲得兩個(gè)相當(dāng)關(guān)鍵的數(shù)據(jù)—目標(biāo)的距離與方位（相對位置）。然后再結(jié)合預(yù)先準(zhǔn)備的地圖，我們就可以準(zhǔn)確地對目標(biāo)進(jìn)行定位。要算出目標(biāo)的距離也非常簡單：收發(fā)器先向徽章發(fā)射—個(gè)脈沖信號(hào)，該信號(hào)被徽章接收后，立即向收發(fā)器發(fā)送一個(gè)相同的脈沖信號(hào)，收發(fā)器接收到該信號(hào)就完成了一次定位。我們只要了解了脈沖信號(hào)一個(gè)來回的時(shí)間，就能算出目標(biāo)的距離。假設(shè)脈沖信號(hào)一個(gè)來回的時(shí)間為3微秒，那么我們就能夠根據(jù)無線電波的傳播速度算出目標(biāo)的距離，即（300000×0.000006）÷2=0.45km。也就是說，目標(biāo)就所在的范圍就是以收發(fā)器為圓心的，半徑為450米的圓上的任意一點(diǎn)。

獲得了目標(biāo)的距離后，我們只需要獲得目標(biāo)的方位就能進(jìn)行準(zhǔn)確的定位了。其實(shí)，要獲得目標(biāo)的方位很容易—我們只要采用圓周掃描雷達(dá)，依靠接收信號(hào)時(shí)的天線朝向就能標(biāo)定目標(biāo)的方位。之前已經(jīng)測定了距離，現(xiàn)在又有了方位，還怕找不到圓上的一個(gè)點(diǎn)？

可行性評估

徽章追蹤器是可行性為100%的法寶，只不過在22世紀(jì)，它已經(jīng)淪落為百貨公司中出售的玩具而已。其實(shí)，無線電定位系統(tǒng)的組件很容易買到。很多極客都DIY出了無線電定位系統(tǒng)，只不過天線笨重了一點(diǎn)而已。他們還會(huì)經(jīng)常聚集在一起，漫山遍野地找人玩。你要是有興趣，也可以DIY一套出來啊！

時(shí)光機(jī)

法寶描述

大雄的書桌抽屜就是時(shí)光機(jī)的入口。時(shí)光機(jī)看起來就像一個(gè)帶著控制臺(tái)的簡單平板，控制臺(tái)上方懸掛著一只有5根指針的時(shí)鐘。時(shí)光機(jī)的出口可以開在任何時(shí)刻、任何地點(diǎn)。

原理分析

目前，時(shí)間旅行雖然沒有被證實(shí)，但也沒有被證偽。所以，我們還是可以在相對論的基礎(chǔ)上探討一下哆啦A夢時(shí)光機(jī)的可行性。讓我們從相對簡單的開始：哆啦A夢帶著大雄乘坐時(shí)光機(jī)去未來的大雄結(jié)婚前夜，根據(jù)狹義相對論，他們只要以接近光速的速度飛行，就能在短時(shí)間內(nèi)到達(dá)十幾年以后的地球，這就是著名的時(shí)間延緩效應(yīng)—在運(yùn)動(dòng)參照系中，時(shí)間的流逝會(huì)變慢。

目前人類最厲害的強(qiáng)子對撞機(jī)L H C 能將粒子加速到光速的99.99991%，我們假設(shè)哆啦A夢、大雄以及他們屁股下面的時(shí)光機(jī)也能達(dá)到這樣一個(gè)驚人的速度（即便如此，他們也需要花幾天的時(shí)間才能完成穿越），如果哆啦A夢等人的質(zhì)量為200kg，那么他們所擁有的動(dòng)能將是8.99×1018焦耳！問題是，時(shí)光機(jī)所用的能量從何而來呢？假如時(shí)光機(jī)用的是野比家的民用電，那么哆啦A夢帶著大雄玩這么一次穿越，至少需要2.50×1012度電，也就是說，全世界人民要經(jīng)歷一次差不多一個(gè)月的大停電，并想辦法把電能都儲(chǔ)存起來，才能滿足大雄窺探一次成人版靜香的欲望。所以，在家里玩時(shí)光機(jī)絕對不是好主意！

要知道，狹義相對論不允許超光速旅行，大雄這樣玩只會(huì)有去無回。但愛因斯坦在提出廣義相對論時(shí)論衍生出了“蟲洞”理論！從理論上講，只要在蟲洞的出入口以光速運(yùn)動(dòng)，就可以讓蟲洞變成時(shí)間機(jī)器。雖然目前人類的研究僅限于量子級(jí)別的微觀蟲洞，不過哆啦A夢既然來自于未來，那么我們完全可以樂觀地假設(shè)那個(gè)時(shí)代的人類已經(jīng)能夠建造出大尺寸的蟲洞了。而半徑1米，也就是抽屜大小的蟲洞就允許時(shí)光機(jī)通過了嗎？我們看到大雄跳進(jìn)了抽屜……蟲洞出口打開了……大雄出來了，不過已經(jīng)變成了一串亞原子粒子！這種尺度的蟲洞產(chǎn)生的張力會(huì)把穿越者打回原形。如果一個(gè)蟲洞要達(dá)到可被人類穿越的標(biāo)準(zhǔn)，那它產(chǎn)生的張力就要足夠小，這種蟲洞的半徑要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于1光年！如果哆啦A夢的時(shí)光機(jī)入口可以在地球上，那我們可以說：大雄家的抽屜是宇宙最大的抽屜？

可行性評估：

咱不得不揭露一個(gè)悲觀的事實(shí)：在現(xiàn)有的物理理論體系和技術(shù)水平下，時(shí)間旅行是可望而不可即的?；艚鹛岢龅臅r(shí)序保護(hù)假設(shè)已經(jīng)把宏觀物體穿越的可能性封殺了。想制造時(shí)光機(jī)？那你從今天起開始研究相對論和量子物理吧！如果運(yùn)氣好的話，若干年后也許真有人能發(fā)明一臺(tái)。