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《新工业革命》第二章 科技的力量(8)

新工业革命 作者:(美)彼得·马什


“人机交互”是从任天堂公司的Wii游戏机或微软公司的体感游戏设备Kinect等类似产品中衍生出来的一个主题,这些产品通过无线定位设备以及捕捉运动(如挥手或上下跳动)信息的小型摄像机接收信息。预先设置的计算机能够识别身体各部位的位置改变,并以特定方式诠释这些改变。这类计算机控制方法的应用远远不止视频游戏。微软公司正通过完善其Kinect技术探索新的方法,使外科医生在进行高难度手术时能够通过手势获取人体器官的计算机图像。此技术也可以用于新一代“免提”移动设备的开发,或使重度残疾群体能通过移动手指或脚控制一系列工具。

能量之旅

能量是生命的基本需求。地球上每种生物体或设备使用的能量均直接或间接来自太阳。地球上的能量主要以化石燃料的形式储备,这些化石燃料来自埋藏在地下长达上百万年已分解的植物。蕴藏在煤、石油和天然气中的能量必须以某种方式释放出来才能得以应用。人们利用日益先进的技术设计了多种机械设备来释放蕴藏的能量。

人类自古就有四种基本能量来源。第一种是“自我提供”的能量,即使用人体提供的能量,这种能量的主要来源是食物。*一个处于休息状态的人所消耗的能量是80瓦特,相当于一盏白炽灯所消耗的能量。一个从事繁重工作的人所消耗的能量可达到上述能量的8~10倍。瓦特是能量的基本单位,表示使用或产生能量的速率。人们熟知的能量计量单位是焦耳,1瓦特=1焦耳/秒。瓦特这个能量单位是以应用范围最广的蒸汽机发明者詹姆斯·瓦特命名的。2010年,所有人类活动需要的能量是508艾焦耳或508×1018焦耳,其中包括人类产生的能量,但不包括动物产生的能量以及应用于农业劳动或交通运输的能量。

* 假设2010年平均每人每天吃掉1500千卡(约合6.3兆焦耳)的食物,大约相当于1/3吨普通粮食作物所含的能量,那么2010年平均每人消耗的能量为2.3吉焦耳。对于全球69亿人而言,需要158亿吉焦耳,相当于全世界现代能量总需求的1/3。

    

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