未来的科技发展,有可能实现哆啦A梦的任意门吗?

文:朱全忠    来源:哆啦A梦的壁橱

“任意门”作为《哆啦A梦》中出现频率第三高的道具,的确有很多值得探讨的地方,好了,下边我就发挥自己的“民科”特长,和各位探讨一下“任意门”中所蕴含的科学技术吧。肯定有不少行家观看这篇拙作,要有什么错误敬请指教,实在不行还可以把它当一个笑话不是?

一、科学基础

1、翘曲空间理论

一扇看似普通的木头门,只要打开它,一瞬之间就能到达任何想去的地方,哪怕远隔重洋、相距万里,乃至光年之外也不在话下。交通运输一直是限制人类文明发展的一大因素,或者从另一个角度来说,文明向前发展的一个重要指标就是交通运输技术的发达程度。比如古代从北京到广州,一般要数个月,即使用上所谓的“五百里加急”,也需要至少半个月的时间;现在坐火车的话不到一天就能到达,坐高铁的话不到10小时,坐飞机的话更是不到4个小时。这就节省了大量的时间和经济成本,极大地提高了人类的生活品质。而在“藤子宇宙”中“任意门”的发明则让交通运输成本降低到几乎为零,从一地到另一地的时间就是用手开门的几秒钟而已。

众所周知,《哆啦A梦》是一部科幻作品,“任意门”这么方便的道具,应该是基于某种科学原理的,在我看来,就是“翘曲空间”理论:


这是超长篇《大雄的宇宙开拓史》中,罗普尔向大雄讲解“翘曲空间”理论。

当然,怕大雄不理解,他又用另外一种浅显易懂的方式再次阐述了这个理论:

毫无任何悬念,大雄的反应呢?是这样的:

嗯……他的脑袋的确是不灵光,不过各位请注意红圈中哆啦A梦说的“也就是说,像任意门一样嘛!”,这应该说明“任意门”和罗普尔的飞船一样,同样也是基于“翘曲空间”理论开发出的产品。

所以,“任意门”应该是基于“翘曲空间”原理,制造出连接两地的“虫洞”,使得往返于这两个地点的时间接近于零。


二、子系统

其实,“任意门”这个看似普通的道具,如果以现实的眼光看来,要实现的话需要数个子系统的协同配合,下面就允许我逐一为大家阐述。


1.“虫洞”引擎

既然是“任意门”,那么核心功能就是要能够任意地连接两个地点,也就是要制造出“虫洞”:

实现这个目的,必须要通过某种装置,我把它称作“虫洞引擎”或者“翘曲空间引擎”,这个引擎能够制造虫洞,让即使在“光年之外”的两地也能够“无缝连接”,这种技术以人类目前的科技水平肯定是无法做到的,我不知道以后能不能,但可以肯定的是,即使可以,那也得需要相当长的一段时间才行。

在《大雄的宇宙开拓史》中,藤子老师也给我们展示了他设想的“虫洞引擎”的大致样貌:

虽然控制室中还有其他不少的设备,但可以看出来“虫洞引擎”有着十分复杂的机械结构,难怪来自22世纪的哆啦A梦都对控制室里装置的复杂感到吃惊(次品的悲哀)。

所以,能够实现“虫洞”的装置,必然有着复杂的结构,相应地,它也要占据庞大的体积,就如同上面图中所画的。可是,正如大家所见,“任意门”看上去只是一扇“普通的木头门”,并没有占据特别大的体积,这只能说明一点:22世纪的人类已经掌握了“虫洞引擎”的超小型化技术,能够把它集成到“看起来就像普通的木头门”的任意门中,还没有占用额外的体积,这得是怎样的黑科技啊?

至于引擎安装在哪里,个人的意见是就在门的把手中,不过不论安装在哪个部位,引擎体积肯定都是足够小的。


2. 输入系统

虽然任意门具有“哪儿都能去”的强大功能,但是就像现在的计算机一样,使用者必须要向它输入指令,也就是你必须得告诉它要去哪,任意门才能实现他的功能,否则不就成了“一场说走就走的旅行”了吗?这就要求它内部必须安装了输入系统,能够识别使用者的指令,然后执行。

“使用者握住门把同时,叙说或脑中想着要去的地方。这样里头的电脑便会启动搜索,门另一边就会将两地联结。打开之后就可跨越两地到目的地,但地点必须要‘说明正确’才行,不然可能会到奇怪的地方。”[1] 由此推断,任意门的指令输入方式应该是“双波”式的——通过声波,也就是对任意门说出自己的目的地;或者是“意念”,脑电波,也就是在大脑中想出目的地,这样任意门就能识别出使用者想要去的地点并通过“虫洞引擎”对其连接:

任意门指令执行机制

但是输入系统应该不光能输入指令,还应该能输入其他的信息,“必须在电脑有输入资料的地方才能使用 ”。 [2]

不过我们似乎在任意门上见不到任何接口,很可能地图是要转换成无线数字信号输入任意门中的。


3. 供能系统

不论是“虫洞引擎”还是输入系统,肯定都是要消耗能量的,而且是巨大的能量,尤其是“虫洞引擎”,不论是开启“虫洞”,还是维持“虫洞”的畅通、避免塌缩。我们既然看不到任意门有任何的接口,能够确定它是不需要向家用电器那样外接能源供能的,所以很可能的是任意门内部就安装了供能系统,能够满足其巨量的能源消耗。

不仅如此,我们可以看到,任意门就是一个普通形状的门,没有任何“奇形怪状”之处,这也说明未来的科技能够把供能系统做的足够小,以至于整合进任意门中能够丝毫不影响它的外形。

综合以上推断,我认为供能系统的核心部件就是“双超”电池:超小型超高能量密度电池。

电池要足够小,整合进任意门中才能丝毫不影响外观;能量密度要超高,或者说储存的能量要超高,才能满足任意门制造虫洞,完成超空间运输或旅行的需要。更厉害的是,我们在《哆啦A梦》里,没有看到哪怕有一处蓝胖子为任意门换电池的场景,他虽然经常担心竹蜻蜓会没电,但从来没有担心过任意门会没电,很可能任意门的全寿命周期就像核潜艇一样只需要更换几次、甚至不用更换电池,从这一点说,我们也可以了解到任意门的“双超电池”储能量是多么的恐怖。“双超电池”——又是一项22世纪的黑科技。


4. 保护系统

这可能是任意门最为复杂的一个系统了,所谓的“保护”,既有对门本身的保护,也有对门的使用者的保护,下面就对这两方面具体展开叙述。


(1)对门的保护

既然叫做“任意门”,就表示它哪儿都能去,哪儿都能去则又表示它可能要应对各种极端环境。

比如单行本第18卷《舒适的星球》,任意门一边在大雄的房间,另一边却在太空中的小行星上:


再比如超长篇《大雄和铁人兵团》中,任意门一边在大雄的房间,另一边却在寒冷的北极:

总之,任意门要面对各种环境。如果粗略地抽象出一个任意门的使用模型,应该是这样:任意门打开后,门的一半(厚度)处在出发地,另一半(厚度)则位于目的地。出发地选择为大雄的房间,环境为正常的地球环境;目的地可以是各种各样的,比如静香的浴室(嗯)的这样的正常环境,也可以是上面提到的太空、极地、海底(《海底鬼岩城》)等等恶劣极端环境。下面简单做了个图,或许能让这个模型更直观:

本人不是工程制图专业的,所以这个侧视图肯定是错的。而且还有一点,从漫画中大家也能看出无论是在出发地还是目的地任意门都是完整的,并没有变成“一半一半”,这可能还蕴含着其他科学原理吧。所以,大家就把它当个示意图,凑合看吧。


既然任意门要身处各种环境下,那么对门本身的保护就变得至关重要,否则那些极端环境就足以腐蚀任意门。那么保护机制是什么样的呢?作为民科的我想应该有两种方式:“硬保护”和“软保护”。

“硬保护”就是未来的人类开发出了能够应对各种极端环境的“黑科技”材料来制造任意门,这样任意门不管是在什么样的条件之下都能够正常使用。

不过,在看过几幅漫画的分镜之后,我倾向任意门是“软保护”机制:

这是超长篇《大雄在大魔境》的片段可以看到任意门和普通的木头门一样,一把火就没了,如果它是由未来的材料制作的话,既然能够抵抗各种极端环境,那怎么会连一把普通的火都抵抗不住呢?

另一个佐证是在2014年的电影《新·大雄的大魔境》中,神成先生用刀解体了任意门:

从截面看来任意门门体的材料就是普通的木材,而且是纯木材,里面没有任何的零件。极有可能,任意门内所有的部件都集成于两个门把手之中,门体本身,也就是门框和门扇都仅仅是普通的木材而已。

综上,任意门的制作材料就是普通的木材,它能抵抗各种极端环境的保护机制应该是“软保护”,也就是任意门能够产生抵抗各种极端环境,比如高温高压、高强度辐射、宇宙真空等等的能量场,也就是“能量护盾”,这个护盾或许像层薄膜一样包裹住任意门,使其免受这些极端环境的摧残。

这个概念在名作 “星球大战”中早有体现, 就是“偏导护盾”(Deflector shields):

Deflector shields, also known as deflector screens, deflectors or simply shields, were translucent or transparent energy fields produced by deflector shield generators. These generators could be placed on planets, droids, starships, space stations and individual buildings. The primary purpose of the shield was to block or deflect projectiles and lasers from hitting the object under protection. [3](偏导护盾,又称偏导幕布、偏导器,简称护盾,是一种由偏导护盾发生器生成的透明或半透明的能量力场。发生器可安装于行星、机器人、太空船、空间站和建筑物中。护盾的首要目的就是阻挡或者偏转能够对被保护物体造成伤害的抛射或激光攻击。)

而要产生“能量护盾”,任意门把手内可能也安装了发生器, 当然,它也会消耗巨大的能量。

至于在《大雄在大魔境》中任意门为何会被烧毁就好解释得多了:任意门被关闭并被哆啦A梦收到口袋中,只有“一半”放在空地,这时它就处于关闭状态,没有了“护盾”的任意门就变成了一个普通的木头门,当然会被火烧毁了。


(2)对使用者的保护

这其实是比较有争议的一个点,因为《哆啦A梦》原作中出现了若干次自相矛盾之处。

比如在超长篇《大雄的海底鬼岩城》中:



小夫和胖虎为了寻宝偷跑出去,到了合恩角,也就是任意门的目的地;而他们的露营地,近似理解为任意门的出发地是太平洋。这两地可谓是相差了天涯海角:


红圈之内就分别是任意门的出发地(上)与目的地(下),鉴于本人地理早已还给老师,所以地点可能并不准确。


这两个地点各种环境参数,比如水压、盐度、海拔等等都千差万别,任意门打开之后至少会引起一边海水的倒灌,可是它被打开之后,就和普通的门一样,任何反应都没有,由此推断的话,任意门的“界面”,也就是任意门打开之后门框内我们可以大致看作一个平面的部分,应该也是有类似的“能量护盾”存在的。

不过这个“能量护盾”还要更高级,它应该具有“选择性透过”的功能:门两侧环境的各种物理参数,比如温度、气压、湿度等等都会被隔离,但是门的使用者,不管是人还是机器人(蓝胖子)、甚至还有交通工具和货物却都能顺利通过。


但是为什么说这一点出现了很多自相矛盾之处呢?请大家看另一幅截图:


超长篇《大雄与日本的诞生》中,大雄用任意门离家出走到了高井山里的村庄,但因该地被改建成水库,所以他到来后没多久就被淹了,只好打开任意门逃生,结果水就顺势流进他的房间。看得出来,这里的任意门并没有隔离两边的“能量护盾”。


再比如上文提到的单行本23卷《舒适的星球》中,任意门同样也没能隔离地球上和太空中的环境:

但是在藤子老师的遗作《大雄的钥匙城历险记》中,任意门仿佛又受了春哥的加持,满血升级了:

任意门两侧的空间完全不受物理参数不同的影响,本来因为太空的真空环境,空气应该向上边一样,从房间疾速流向太空的,可是这里处在门两边的空间却“相安无事”,

所以,任意门的“界面”到底有没有“能量护盾”呢?我的观点是:藤子老师想起来的时候就有,想不起来就没有,随缘。当然,我还是希望它有的。


5. 中控电脑

一路看下来,看似简单的任意门还是有着很多复杂的子系统,同时还要面对各种复杂的环境,执行各种命令,因此有一个功能强大的电脑处理这一切还是十分必要的,和电池一样,这个电脑也必须足够小才能不影响任意门的外观。

而且,在我看来,这部电脑应该是任意门的中心控制处理器,负责协调和操纵各个子系统。比如,由于出发地和目的地距离的不同,“虫洞引擎”消耗的能量也不同:从大雄的房间到静香的浴室(为什么这么熟练啊)与从大雄的房间到月球(今年剧场版)消耗的能量应该是不同的,这就要求电脑根据任务对电池里的能量进行分配,距离远的分配得多,距离近则分配得少。再比如,使用者的指令,不论是声波还是脑波肯定是要通过它来识别,然后再运行这些指令的。因此,这部微型电脑必须有这非常强大的数据处理能力,哎,不说了,肯定还是22世纪黑科技。

任总加油啊

那它会被安装在任意门的哪一个部分呢,我的意见是它也在门的把手里,既不影响外观,而且以未来的科技水平把功能强大的电脑做得足够小并集成到把手中也不是件难事吧。


6. 可扩展性

任意门本身的功能以足够强大,更厉害是它还能像谷歌浏览器(Chrome)一样,加装各种附件,实现功能扩展。

比如在《大雄在大魔境中》,“任意门加上了时差调整器(时差修正マシン),可使门两边昼夜时间调整同步” [4]

同样,在另一部超长篇《大雄的云上王国》中:


“哆啦A梦在门柄上加装时差调整转盘,不仅有门锁功能还设有时间刻度。只要扭动门柄就会改变另一边的时间,方便使用者回到任意时间点。”[5] 这TM的就已经成了时光机好吗?能去任何时间任何地点,太TM的黑科技了。


所以,在介绍完了任意门的各个子系统后,用一幅图来总结他们之间的关系,也就是任意门的子系统关系图就是:

三、技术难点

文章写到这里,其实我已经对人类能否制造出,至少能否在22世纪制造出任意门有些悲观了。好多技术至少在现在我们看来都是很难实现的吧。


1. 虫洞引擎

别的不说,就说任意门的基础“虫洞”,想要制造出来就困难重重。核心问题就是如何提取和使用“负能量”,现在无论是提取它的原理,还是储存它的材料,都两眼一抹黑。制造“虫洞”就已经困难重重,更别说超小型的“虫洞引擎”了,


2. 输入系统

这可能是以现在人类的科技水平而言最容易实现的子系统了,现在声音输入系统虽然还有各种不足,可毕竟已经比较成熟了。至于脑波输入,最近似乎也取得了比较大的突破。

至于把地图转换成无限数字信号输入任意门电脑的技术,不管是蓝牙、无线网络(WiFi),我想现在都已经熟透了吧。

总之,相比于其他富含“黑科技”的子系统,这部分是最容易实现的。


3. 供能系统

又是好几项“黑科技”,且不说“双超电池”,就说电池需要的巨大能量如何获得呢?仅仅是制造和维持虫洞需要的能量,在现在的人类看来应该都是一个天文数字,更别提电脑、保护系统也同样需要的巨大能量了。人类目前掌握最先进的发电方式只是核裂变,更加先进的核聚变发电离实现更是遥遥无期。即使是核裂变也仅仅占发电量的一小部分,更多的还是传统的化石燃料和水力发电。而既然任意门的“虫洞引擎”都能制造“负能量”了,人类在22世纪可能都已经掌握了反物质供能技术了。


4. 保护系统

如同在“保护系统”那一部分所说,个人倾向任意门的保护机制是“软保护”,那任意门内就集成了“能量护盾发生器”,虽然这个概念在70年代剧随着“星球大战”的大热而流行,可这个概念蕴含的科技在现在的技术条件下应该仍然难以达到,哎,黑,真TM的黑科技。



以上就是我发挥自己的民科特长总结的任意门技术要点,写完之后,感觉人类可能永远都造不出来了。不过,仔细想一想,一百年前,就是1919年的人类又能否预料到现在我们的科技水平呢?很多当时被科学家认为不可能的发明现在不也实现了吗?只要我们不停下脚步,道路就会不断延伸。诸君,为了2112年能见到哆啦A梦,努力吧!



参考资料

[1]、[2]、[4]、[5]:https://doraemon.fandom.com/zh/wiki/%E4%BB%BB%E6%84%8F%E9%96%80

[3]:https://starwars.fandom.com/wiki/Deflector_shield/Legends


本文为我原创

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