有些电影会带给我们在少年时期第一次阅读科幻小说时的那种快乐。我们坐在电影院，随着情节起伏，不禁会发出赞叹声！

这些科幻作品不一定是最好的电影，也不一定有最棒的剧本，但是，它们更注重于真实和动人。比如，在1999年的《黑客帝国》里，男主角尼奥选择“蓝色药丸还是红色药丸”的情节是如此令人难忘。虽然那时候我已经是一个成年人了，但是《黑客帝国》对于禁锢在我内心深处的童心来说简直太有吸引力了。许多观众会因为这部电影的瑕疵而爱上它。尼奥在办公楼里狂奔，被电话里的神秘声音指引着：“不，是另一个左边！”我们都痴迷其中。这样的情节能带给我们类似于坐过山车般的失控快感。

1999年好像已经是很久以前了。（你是不是不能相信《黑客帝国》已经那么老了？电影情节的核心元素之一是“高科技”产品——诺基亚黑白屏翻盖手机。）毕竟，当时是20世纪。但是，“母体”的首秀却并不在《黑客帝国》中。我之前也邂逅过相似的概念。这不是暗指沃卓斯基兄弟的剧本并非原创，而是说这是一个奇怪的巧合。在经久不衰的电视剧《神秘博士》于1976年播出的一集里，也有一个基于计算机的虚幻现实世界叫作“母体”。在“致命刺客”这一集中，母体是一个能提供可视化世界的计算机系统，人只要戴着特制的头盔就能进入虚拟的世界中。真实世界里的人可以通过虚拟世界里的化身相互搏斗——如果虚拟化身被杀了，那么对应的真实的人也会死掉。这让你想起什么了吗？

1976年的《神秘博士》里还没有出现“赛博空间”这个概念。6年后，作家威廉·吉布森在发表于《全能》（OMNI）杂志的文章中首次提及。虽然当时互联网的前身阿帕计算机网已经出现了，但阿帕计算机网只能用来远程登录大学或者军事单位。互联网的雏形大约产生于1982年（在《全能》杂志以外，现实和想象并驾齐驱），蒂莫西·约翰·伯纳斯–李从1990年才开始在欧洲核子研究组织构建万维网。

巧合的是，也是在1976年，一个真正的基于计算机的虚拟世界诞生了。当时效力于阿帕计算机网的美国计算机工程师威廉·克劳瑟想出了一个吸引计算机狂热者的点子，我也是被吸引者之一。克劳瑟是1974年横空出世的角色扮演桌游《龙与地下城》（Dungeons and Dragons）的爱好者。他用早期的计算机设计了一套仿真的洞穴系统。在他的婚姻破裂后，他想利用这款游戏（如果这不是一幅真的游戏地图的话）陪女儿们玩耍。于是，他将一个简单的小游戏整合，用命令行对计算机下达指令，进而建立起一个虚拟世界。当时还是研究生的唐·伍兹对这个游戏进行了改进，增加了幻想的元素。

初期的游戏玩家会被告知他们在一系列相连的洞穴中的位置，然后玩家会被要求向不同的方向移动。他们也许会发现宝剑或者宝藏，或者可怕的怪兽，一切都用言简意赅的句子描绘。所有的画面都是玩家脑中想象出来的。克劳瑟把他的游戏命名为“巨洞冒险”。但这并不是第一个电脑游戏，1972年面世的单机网球游戏《乓》（Pong）才是，这是一个用简单的电子摇柄在电视上玩儿的游戏。但是，克劳瑟的《巨洞冒险》是第一个电脑冒险游戏（冒险游戏的开山鼻祖）。

也是在1976年，我从繁华的剑桥大学搬到位于英格兰北部的荒凉的兰开斯特大学读硕士研究生。直到那时，我的计算机技能仅限于利用简单的公式翻译语言（Fortran）、打孔机和纸片写些小程序。但是，兰开斯特大学有个秘密武器，即由现在已经长期停业的国际计算机有限公司（ICL）生产的古董一般的1900系列计算机所运行的乔治3操作系统。操作系统改变了用户和计算机的交流方式，突然间，与计算机进行即时交流成为可能。用户通过电传打字机和电子打字机与计算机交流，接收键盘输入的信息，打印出计算机的输出信息，而不再需要把打好孔的纸片放入阅读器，等待行式打印机输出信息。

上学的时候，我为了完成作业只是偶尔会用到乔治3操作系统。直到现在，我在登录后最常键入的命令仍是“ADVENT”（冒险）。用这个命令可以在美国迪吉多公司的PDP–10大型计算机上运行《巨洞冒险》。在计算机房的荧光灯下，我一直玩到深夜，沉浸在一个由想象和老式打印机嚓嚓作响的打印针头构建的世界里：

你在道路的尽头，前面是一座石头小屋。你周围是森林。一股溪水从房子里流出来，流到深沟里去。

当我键入“进屋”，系统会回复：

你在房子里面。房子里面流出一股溪水。房子还不错。

地上有几把钥匙。

旁边有一盏点亮的黄铜灯。

还有食物。

一瓶水。

冒险就这样开始了。每当读到这些饱含回忆的句子时，我都会激动得浑身起鸡皮疙瘩。这份感情独一无二、无与伦比。这是一个由文字构建的世界——这些文字冒险游戏也被称作交互式小说，命名恰如其分。在当时来说，最大的突破是计算机程序对日常生活中的词汇产生反馈，而不仅仅局限于简明扼要的计算机命令。后来，我就职于英国航空公司。那里的PDP–10大型计算机让我可以继续把这个游戏发扬光大。接下来发生的事情是对“母体”概念的进一步实现，通过游戏联系到身处各地的玩家。《巨洞冒险》仅仅是让玩家一个人自得其乐，《星际迷航》游戏的另一版本《空间帝国》（DECWAR）则完全不同。

《空间帝国》是一种多人游戏。在不同的房间，甚至不同的建筑物中，每个玩家都有一台电传打字机，少数有条件的玩家会使用不带纸张和针头的视频显示装置。每个玩家都可以选择加入星际联邦或者异族克林贡的阵营。飞船在航行的过程中可以探测到其他飞船，玩家可以选择和其他飞船进行交流，或者选择用相位枪或者光子鱼雷来击毁飞船。我们这些游戏老手可以在新手学会怎么玩游戏之前，就把他们的飞船轻松歼灭。此时，把科幻小说变成虚拟现实已指日可待。

文字冒险游戏和电脑游戏《星际迷航》是虚拟现实的最原始的形式。渐渐地，冒险游戏开始运用静止的图像和一些可以让玩家转换视角的粗糙动画，但这意味着玩家要不厌其烦地从卡带中载入数据。1987年，一个计算机爱好者提出了虚拟现实发展的最初理论，这让电脑游戏的魅力远远地超越了“你在道路的尽头，前面是一座石头小屋”这类文字描述。这个计算机爱好者名叫约翰·卡马克。他是3款具有划时代意义的游戏的背后缔造者。正是因为卡马克，我们才看到了《星际迷航》的完美回归——加入了全息甲板的《星际迷航：下一代》。

我们在第4章的时候还会回到这个话题上来，虽然科技日新月异，但是卡马克提出的理论是概念之源。当时，还年轻的卡马克只是想在显示器上构建一个能让玩家沉浸其中、身临其境的游戏而已。在那时，计算机图形学风靡一时，特别是基于IBM（国际商用机器公司）个人电脑的新研发的软件。虽然认证软件公司（id Software）当时还没有开发出游戏《德军司令部》（Wolfenstein 3D），但是这个由卡马克建立、约翰·罗梅罗担任游戏设计师的公司已经展现出在单机游戏上的杰出潜力。

诚然，《德军司令部》像素较低、颜色单一，但是卡马克穷尽所有软件技巧，参与写出了大量新代码，为的是让玩家体验第一人称视角的史无前例的城堡探险。与此同时，在1993年，另一家公司也凭借一款基于新式彩色苹果电脑而开发的冒险游戏《神秘岛》（Myst）加入了这场技术竞赛。这些冒险游戏很相似。玩家移步换景，搜索线索和任务。恰恰是从此时开始，感官体验开始向现实靠近。屏幕上出现的再也不是粗劣的图形，而是电脑生成的精美图像。

《神秘岛》惊艳亮相，迅速和更优秀的图形学平台视窗系统电脑兼容，在接下来的若干年盛行一时。但是竞争对手卡马克并不以为然。《神秘岛》的图像确实精美，但是游戏本身缺少让它进化为虚拟现实的基本要素。玩家不能操纵视角，不能随心所欲地移动，也不能和游戏里的人及物体互动；每次转换地点都很生硬，就像《巨洞冒险》一样，《神秘岛》是一系列不连续的点，而不是连续的空间。

对卡马克来说，平滑的视觉运动是全息甲板的关键步骤，他在《德军司令部》的进阶版本《毁灭战士》（Doom）中把这种技术进一步升级。虽然图像不如《神秘岛》华丽细腻，但是玩家可以连贯地在不同地点之间移动，和周围的物体任意互动。《毁灭战士》和接下来的《雷神之锤》（Quake）为第一人称游戏建立了基调——这类游戏之后占领了视窗系统电脑上的游戏市场。对于玩家来说，这些游戏无非是屠戮敌人，但是对于卡马克来说，挑战来源于尽可能逼真地接近现实世界的体验——在计算机显示器上产生出视觉上完美的全息甲板。

在我写作本书的时候，卡马克是研发虚拟现实眼镜的龙头公司——奥克勒斯公司（Oculus VR）[1]的首席工程师。虚拟现实让我们不再局限于盯着显示器。玩游戏时，我们很可能深深地沉浸其中，忘记了现实世界。类似于虚拟现实眼镜的辅助器械可以让我们在转头的时候改换视角，用电子手套或者运动传感器让我们的虚拟角色在虚拟世界中任自己支配。

可穿戴设备的发展日新月异，但是对于生活在“母体”的居民，还有其他科幻小说中生活在虚拟现实中的人们，以及威廉·吉布森在20世纪80年代提出的“赛博空间居民”来说，由于绕过了感觉器官而直接用信号对大脑进行刺激，虚拟世界和现实世界将会变得难以区分。如果硬说有什么区别，就只能说虚拟的世界往往更加色彩缤纷、引人入胜。这点是可穿戴虚拟现实设备望尘莫及的。虚拟现实不是现实，但是对于“母体”的居民来讲，除了偶尔的系统扰动而重复出现的猫[2]，他们的感觉和在真实世界的感觉并无二致。在“母体”或者其他类似的环境中，信息被直接传入大脑，而不是由感官（比如触觉、运动感觉、视觉和听觉）传导信号。

借由如今日新月异的科学技术，我们在以下两个方面离真正的“母体”还存在一定的距离。一个是交互界面，另一个则是所能达到的细节粒度[3]。第15章里会谈及，用插入脑中的电极传输信号以恢复视觉的工作已经取得一定进展。但是，任何脑外科手术都不是小事，而且完全通过“母体”中的插孔、插头来模拟仿真的交互界面也不切实际。在《黑客帝国》电影里，机器将插头插入人体内，但这些机器后来鸠占鹊巢，成为世界的主人。如果沿着这个思路走下去，我们就要承担植入娱乐器械的手术的风险——即使手术能创造一个接近完美的仿真世界，很多人也不会愿意为此受皮肉之苦。

理想的方法绝不是把电极插到脑中——不仅因为手术有风险，而且由于电极迟早会被取出来，所以这只是一个短期可行的方案。因此，终极想法是不需要外接设备就能调控大脑且和大脑互动。物理连接即便难以避免，也不应该使用极易引发感染的、直接接入肉体的外置接口——取而代之的应该是置于皮下的无线连接装置。大脑蓝牙比插头更有可能被用于“母体”和大脑的真实连接。

由于这种直连大脑的外置式连接非常危险，所以某种非直接的外部连接是大势所趋，而这种非直接连接的简化版本已经存在了。把电极连接到头皮（或者仅仅是戴上一个电子帽）所产生的更高级的脑电图可以从大脑中获取信息。大脑中的神经活动导致细小的电流变化，从而使电极中产生电磁波。这种仪器的原理类似于小型短距离无线电发射机。

这种装置的潜在难题是区分近在咫尺的若干台其他发射机的干扰。大脑中有太多的神经，就现在的科技水平而言，面对数百万的不同细胞，除了探测平均电流，其他的事情都是不切实际的。相较于直连大脑内部的电极，脑电图只能产生极易被其他信号干扰的模糊且有限的输出。即便如此，更精细的脑电图头盔已经在研制中了。毋庸置疑的是，只要时间足够多，脑波探测就会更加精密，我们就可以从大脑中获取更多的信息。

从大脑中获取信息，只是形成一个完整的虚拟现实世界的其中一步。如果你不能控制自己的虚拟身体，那么虚拟现实也毫无意义。但是，同样重要的另一步则是以上过程的反过程，把信息输入神经元，模拟感官输入产生的反应，这比以上谈到的高级脑电图可难多了。已经在研制中的技术包括跨颅磁刺激，即利用外在波动的磁场在脑中产生微小的电流。这项技术在医学上有若干应用，但是现在还不足以产生类似感官体验的刺激。技术革新依旧是前路漫漫，或许现在还不存在的全新设想或方法能加速实现虚拟现实。

和大脑形成有效的交互在技术上已经困难重重，但建立一个完美“母体”的难度却更难。在大脑视觉皮层产生信号刺激是一回事儿，而通过这些刺激形成一个完整图像（并且包括其他所有感觉）则完全是另一回事儿。首先，我们要产生一个达到人眼分辨率的虚拟视野，而且这个视野要随着我们的肢体运动而改变。这类似于卡马克当时面对的挑战，只是更难了。现如今，虽然电影中运用的计算机合成图像和现实世界无异，但是这些图像并非即时生成，而是要烦琐地一帧一帧地生成。在实现虚拟现实以前，我们也许会先产生一个流畅的全分辨率的第一视角游戏（虽然这也许只需要时间和更强大的计算机就能做到）。

在这个游戏成熟以后，我们要把感官和与之相应的神经联系起来。1999年，由加勒特·斯坦利领衔的一个哈佛大学研究小组从猫的视网膜中获得信号，然后用计算机把它转化为电视上的电子信号，这样电视上模糊出现的就是猫的眼睛中的图像。这和我们想最终达成的目的正好反向——如果把输入的信号投射在正确的位置上，那么理论上猫就能看到电视上出现的图像。即时体验计算机生成的世界还需要很多的科技突破，就像电影《阿凡达》里呈现的那样，人工模拟出那些原本由我们感官产生的神经信号任重而道远。

在人类发展的几千年里，我们一直相信类似“母体”的虚拟现实有可能存在于现实世界之中。人们都经历过最自然的虚拟现实——梦境。与“母体”不同，梦境不需要避免系统扰动，因为在梦里，人脑负责检查是否有奇异事情发生的检测系统会关闭。在梦中，我们可以毫无违和感地从一处瞬时移动到另一处。从某种程度上说，梦境更像《神秘岛》，而不是《毁灭战士》（或者两者兼有）。

现实中梦境的产生是不可控制的，2010年的电影《盗梦空间》栩栩如生地描绘出更接近于科幻小说中的虚拟现实。电影主角潜入他人的梦境收集信息（“盗梦”），甚至试图以此影响他人清醒时的行为。《盗梦空间》中有许多场景让人印象深刻——巴黎的街道折叠在一起的场景的精美特效，以及三重梦境背后的烧脑思维逻辑，它们更进一步地展示了虚拟世界的载体可以是人脑的可能性。在目前的计算机中创建一个虚拟世界，要比在人脑中建立一个虚拟世界抽象得多。

虽然《黑客帝国》发生在虚拟世界中，但也有场景发生在“现实”世界中——一个已经被摧毁的世界，那里的人只能躲在飞船和地下基地里。在这些飞船中，参与者在进入“母体”之前通过计算机下载获取新技能是司空见惯的事情。也许他们需要学习使用一种特殊的武器或者驾驶直升机，这些都不成问题——插入硬盘、下载技能，下一分钟他们就能变成专家。

耗费数年、漫长无趣、让人殚精竭虑的求学过程让科幻作家经常构想把信息植入记忆里的方法，以免除和学习相关的苦功和无聊（我们不得不诚实地面对这一点）。《黑客帝国》假设我们可以把真实世界里的经验、完成某项任务需要的步骤传送到大脑里，但与此同时，我们可以预见实现这个技术比在大脑中实现虚拟现实要复杂得多。

在其他的科幻作品中，对未来的学习过程基本上有两种广义的设想：加速学习和大脑编程。就像在计算机之间传递信息那样，第二台计算机会像第一台计算机那样“记住”做所有事情的步骤。20世纪50年代由詹姆斯·布莱什创作的《宇宙都市》（Cities in Flight）系列就是很好的例子。在该系列的第二部《生命之星》（A Life for the Stars）里，年轻的主角克里斯·德福特发现自己意外地跟着斯克兰顿城离开了地球——这座城市会变成一个巨型的宇宙飞船，载着城市的居民逃离已经满目疮痍的地球。后来，德福特去了繁华的纽约，接受教育，并且成为纽约的居民。

受教育的过程被描绘为“加速学习”。在一个灰色的房间里，灰色的气体充斥着整个房间；学生躺在沙发上，戴着头盔，头盔里有上千个电子接触点和他的大脑相连。在类似睡眠的状态里，知识和事实被输入到参与者的大脑里。这不是“母体”中简单的“储存着程序的记忆卡”，而是漫长、艰难、费力的工序，有些学生因为难以承受痛苦而半途而废。但是，这个方法让受教育的过程由数年压缩成了数月。

另一种方法“大脑编程”来源于短命的剧作《吸血鬼猎人巴菲》（Buffy the Vampire Slayer）的作者乔斯·惠登创作的《玩偶特工》（Dollhouse）。“特工们”放弃自己5年的生命以换取未来生活的财富。在5年中，他们被抹去记忆，在执行任务的时候又被赋予记忆、性格和技能，这让他们成为超级杀手中的佼佼者。通过远程电磁刺激将记忆植入类似于计算机硬盘（剧中把这些计算机硬盘叫作“楔子”）的设备里，从而把信息传入特工的大脑。

《玩偶特工》中的方法与《黑客帝国》中的全脑植入学习方法相似，但两者都低估了人类大脑的复杂程度。如果我们要列出大脑里每个神经元排列组合的所有可能性，大概相当于宇宙里所有原子的总数。当然，如果大脑可以存储信息，那么电子设备也可以存储同样的信息；但是，即使是某个大脑里真实存在的神经元连接，也肯定比任何一台个人设备的存储量都大。

从某种程度上来说，《玩偶特工》中的方法比《黑客帝国》中的更合理，因为它在复制专业技能时不需要编程人员找到这个技能在大脑中的存储位置。大脑和硬盘不同，大脑不会把记忆放在某个特定位置，而是把信息分门别类地储存在各个地方，用一系列连接和支点把信息连在一起。更重要的是，记忆也有很多种。事实信息是通过海马体处理后传输到皮层的。但是，所谓的“陈述性”信息，也就是高级记忆，和低等的如何做某事的“过程性”记忆不一样，高级记忆存储在神经中枢附近的大脑皮层里。

当我们着手学习如何完成某项任务的时候，我们需要使用事实信息的记忆——我们要想清楚所有步骤，这需要花些时间。这也是我们刚开始学习开车或者弹钢琴的时候，会感觉到困难的原因。我们要理智地选择如何一步一步地行动。一段时间之后，这些能力会被逐渐储存在大脑皮层里。过程性记忆不需要有意识地控制，神经系统和行为自动关联在一起，根本不需要深思熟虑。

比如，拿我自己来说，打字就是一种下意识的行为。如果我想打字母C，我就会下意识地把它打出来，根本不用看键盘。我只知道我想打字母C，然后就打出了字母C。但是，如果你突然问我字母C在键盘的哪个位置，我很可能答不出来。我从没接受过标准的打字训练，完全是自学成才，而且我也不认为我认真地记过键盘上字母的排列。（我知道最上面一列字母是QWERTYUIOP，仅此而已。）我想到字母C，然后就打出来了。过程性记忆不需要有意识的“陈述性”信息，就能完成打字的任务。

能完成任务确实很不错，但是通过某种方法提取经验信息，比如驾驶直升机的方法，然后把经验像《黑客帝国》里那样植入某个人的头脑，这是很不现实的。这不仅是因为程序员需要定位大脑里所有有关“驾驶直升机的方法”的信息，而且他需要把如何分析仪表盘等事实信息组合在一起，还要有类似于驾驶员的直觉反应的过程性信息。所有这一切都很难实现。

当然，我们现在离上述目标还差得很远。我们在《黑客帝国》里看到的技术或者《玩偶特工》里的大脑上传技术现在都遥不可及。但是，在过去的很多年里，出现了许多有关《生命之星》中“加速学习”的尝试。而且很有可能的是，布莱什设想的技术其实是基于当时被认为可能有效的无意识状态学习法，也被称作睡眠教学法或者睡眠学习法。但很遗憾，在现实世界中，相关的尝试都不切实际。

产生这种设想的原因是，睡眠其实是某种催眠状态，大脑在此时比较容易接收信息。（被人忽略的事实是，即便这个被过分简化的说法是正确的，也没有证据显示催眠可以帮助人们长时间地记住信息。）所以曾经有这样的设想：想要帮助人们长时间地记住信息，可以在某人处于睡眠状态的时候，对他反复讲述信息，或者更实际些，把一个复读机放在睡眠者的枕头下面反复播放信息。

这个想法（一系列基于此的产品已经面市，包括智能手机上的一些应用）似乎仅仅是基于假想理论，并没有经过实验验证。相关实验在1956年证实，巩固记忆只在脑电图仪器能接收到阿尔法脑波的时候才会实现，也就是参与实验的人处于清醒状态时。事实上，他们不过是记住了在清醒时听到的信息，而且只听过一次的信息很难被长时间记住。

科幻作品中的睡眠学习机很难在现实中实现，但这并不意味着我们无法通过睡眠巩固记忆。你在睡眠中确实不能学习新知识，但是整理和巩固前一天学的内容，并把知识变成长期记忆，这完全有可能。我们已经知道，当人在睡眠状态中时，最容易产生刺激作用的是气味。实验表明，如果在学习中某人体验到了某种与众不同的气味，并且在当天晚上睡觉时也沉浸在这种气味中，那么第二天早上他会更容易回想起学习的内容。大脑扫描显示，指导信息储存到脑部其他位置的海马体展现了更好的连接状态——气味似乎有助于巩固记忆。

在学习过程中播放音乐，并在夜晚睡觉时重复播放该音乐，也会产生类似的效果。有的实验使用的方法与科幻作品中的方法较为类似，即对大脑进行外源性电刺激，来扩大巩固记忆的脑波活动。有证据表明，这确实可以增强记忆的储存效果。这个实验的早期版本和科幻作品中的描述有很大不同，但看起来我们确实可以通过睡眠来强化记忆的存储。

除了操控记忆，《黑客帝国》里的“真实”世界还用过一个更加简单的技术，就是电磁脉冲。当来势汹汹、像水母一样的机器人向人类控制的飞船靠近的时候，人类用电磁脉冲来摧毁逼近的机器人，巨大的电磁波让机器人的电路着火损毁。（因为相同的脉冲也会让飞船着火，为了让剧情更加合理，所以飞船在用电磁脉冲之前必须关掉电磁设备。事实上，不论飞船是否关闭电磁设备，飞船的线路都有可能着火，但这只是一个故事而已。）电磁脉冲理论实际上很简单，自然界的电磁脉冲也会产生相同的结果，比如闪电会引起电线着火。

闪电是一种超大规模的放电现象。闪电的威力是惊人的，一个100瓦的灯泡每秒钟要消耗100焦耳的能量。一次普通的闪电大概能携带超过5 000亿焦耳的能量，也就是一个中等规模电站一秒钟产生的所有能量，并在极短的时间里释放出来。放电产生的能量，让空气分子进入疯狂的活动状态。闪电周边的温度可能会达到2万—3万开氏度[4]，远比太阳表面的温度高。急速的升温会使空气的体积迅速膨胀，从而产生了我们听到的巨大雷声。雷声其实是被闪电弹到一边的空气产生的。

闪电划过天空，但把天空一分为二的光并不是电流。加热的金属之所以会发光，是因为金属原子里的电子被赋予了多余的能量，这些多余的能量会变成光子。也是出于这个原因，空气中有多余能量的原子产生了闪电的光。可见光只是电磁频谱中的一小部分，电磁频谱包括红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等多种不同的射线。许多闪电的电磁辐射都是X射线。

一个导体中的电流会触发相邻导体中的电流，这也是变压器的工作原理。变压器内部的两个闭合回路并没有直接连接，但是一个电路的电流会引发另一个电路的电流：（交流变压器中）电流的改变会产生磁场，变化的磁场会在第二个闭合回路里产生电流。闪电猛然产生的强大电流大概有3万安培。这会形成一个巨大的磁场，继而在附近的金属中引发短暂的电流，这意味着计算机、路由器一类的精密电子器械可能会被电缆和内部电路中的强大电流烧坏。所以，把这些电子设备连接到“浪涌保护器”上是一个不错的主意，因为接线板可以减弱不稳定的电流，减少电器损坏的可能。

从更宏观的角度看，太阳会产生足以损坏地球上所有电器的极强电磁脉冲，甚至损坏不那么精密的电动机。太阳耀斑和日冕物质抛射会定期但不太频繁地发生，太阳表面的巨大风暴在短时间内将带电粒子从太阳表面抛射到太空，同时产生可能对地球造成影响的巨大电磁脉冲。

2012年7月23日，一些了解大型太阳风暴影响的人们担心日冕物质抛射会影响人类的生活。虽然抛射是朝着远离地球的方向，但我们仍有可能感受到它全部的威力。如果抛射是朝着地球的方向，保守估计我们已经失去了所有的卫星。不仅是哈勃太空望远镜，甚至包括GPS（全球定位系统）卫星、气象卫星、通信卫星都有可能被摧毁，都需要重置。日冕物质抛射的强大威力也可能摧毁地球上的一切信息交流方式，也许所有未受到特殊保护的用电线连接的电子器械都会被烧坏。

你也许会想，天空中穿越磁场的飞机也会被毁坏，但这不太可能。飞机的金属外壳相当于一个“法拉第笼”——良导体形成的笼子利用静电屏蔽原理阻止了电磁波的进入（电子相互排斥）。但是，这种保护只适用于完全隔离的设备，比如飞机。如果有电线从笼子外面伸进来，比如电机，那么电线中就会形成电流，并烧毁笼子内部的电器。

美国国家科学院的研究认为，一次类似的太阳电磁脉冲带来的经济损失可能超过2万亿美元，而且修复设备需要历经若干年。想想在卡特里娜飓风之后又过了多久新奥尔良才恢复正常，再想想现在有一个类似的灾难横扫全世界，人们无法再万众一心、互相支援，因为所有人都会觉得自顾不暇。现代商业依赖于互联网和电子通信，顺畅的食物供给和冷藏也高度依赖电。这样的一次太阳活动，至少在较短的时间里，会让地球回到黑暗时代。

幸运的是，类似的灾难性太阳活动不太常见。最近一次对地球造成很大影响的太阳电磁脉冲记录是1859年的“卡灵顿事件”，这次事件以最先目击到太阳火焰的英国天文学家理查德·卡灵顿的姓氏命名。若干强烈的日冕物质抛射同时波及地球。虽然那时候不像现在对电子设备的依赖程度那么高，但是原始的电报线，也被称为“维多利亚时代的互联网”，遭遇了强大的电流冲击，电火花使很多电报局发生火灾，导致整个电报系统瘫痪。下一次类似的自然电磁脉冲大约会发生在未来的100年内。

《黑客帝国》里的电磁脉冲一点儿也不自然。人造脉冲装置早就已经以电磁脉冲武器的形式存在于世了，科幻作品中有，真实世界中也有。在科幻作品中，电磁脉冲通常由大型电磁装置产生，并配以闪烁的灯光和炫酷的电线。比如，在电影《十一罗汉》中用来毁坏赌场供电系统的炫酷的脉冲装置。在真实世界中，人类所制造的最豪华的人造脉冲装置也朴素得多。一枚核弹就可以毁掉一定范围内所有的电气和电子设备。

早期的核能研究就已经表明，核弹对电子器械有摧枯拉朽的作用。如果用核弹攻击某个城市，比如“二战”时候的广岛和长崎，产生的电磁脉冲将不会成为最主要的威胁。如果核设备在高空被引爆，比如说3万米（约19英里[5]）的高空，那么爆炸的冲击波或辐射对地面的影响不大，但是它会摧毁所有的电子设备。

高空引爆会在空气中辐射出超强的γ射线，即超高能量的光。当光和空气原子中的电子相互作用时，电子就会被激发到更高的能量状态，同时激发原子和散射光线。但是核反应所产生的高能光子足以激发原子中的电子，同时产生类似超级闪电的强大的电磁脉冲。高能电磁波射向地球，类似于可以摧毁精密电子设备的闪电，但是前者的波及范围更大，摧毁威力也更强。核电磁脉冲不仅会毁坏电子设备，还能毁掉投射点周围几英里范围内的所有电网。

和任何种类的电磁脉冲相比，作为电影中“母体”的能量源的“人体电池”所产出的能量微乎其微，至少对普通的人类来说是这样。沃卓斯基兄弟不全是凭空想象——人类确实能从摄取的食物中产生少量的电能和热能，但是用电影中描述的方式获取人体的能量恐怕是最低效的方案，且完全讲不通。有许多远比人体更高效的方法可以把食物中的化学能转化为热能进而转化为电能，尤其是这套系统还需要一个如此复杂和昂贵的母体系统支持（母体本身也会消耗大量的能量）。虽然编剧需要一个把人锁定在系统里的原因，但是故事情节里的这个设定确实是一个败笔。

和不速之客男女主角尼奥、崔尼蒂不同，电影中的大多数人类都被永远地连在“母体”中，从没体验过“真实”的世界。科幻作品中人脑插拔电极的例子不胜枚举，现实世界中也早就有了人脑插拔电极的可能——通常被描述为“大脑连线”，这个词来源于美国作家拉瑞·尼文自20世纪60年代以来在10年里创作的《已知空间》（Known Space）系列作品。

在他的短篇小说《手无寸铁的死》（Defenseless Dead）中，尼文评价说：“你不能让一个正在进行‘大脑连线’的人注意到你，因为电流正通过一根细细的电线从他的头骨顶端直通到大脑的快感中枢。”诸多科幻作品把“大脑连线”描绘成一种会使人上瘾的娱乐活动，让体验者感受到真实生活以外的快感，而不像《黑客帝国》中那样被用作蒙骗人类的工具。但是作者忽略了哲学家尼克·波斯特洛姆的建议，如果计算机有意识的话，那么计算机自己也会——或者说不可避免地——进行“大脑连线”。

正如波斯特洛姆所指出的，发展人工智能可能会引狼入室，带来危险。我们其实没什么理由会认为一台真正的智能机器会和我们心灵相通，一切按我们的意愿行事。智能机器也许会掌管世界（就像《黑客帝国》里的机器一样），甚至把所有人类赶尽杀绝。又或者，智能机器会无视人类，一味地自给自足，自我满足。换句话说，智能机器也许会成为世界上首屈一指的科学家或者画家，也可能会竭力满足自身的欲望。伴随着互联网的日新月异，直接和大脑交流的“大脑连线”也许是人工智能最有可能的真正宿命。

毋庸置疑，如果真的有实现“大脑连线”的机会，那肯定会有商家不惜一切代价参与进去。广告商很难拒绝直接把消费信息注入消费者脑子（甚至智能机器）里的机会。在科幻作品中，关于广告的身影一遍又一遍地出现。如果产生了能够影响你的技术，那么广告商一定会不遗余力地利用它。

[1] 奥克勒斯公司已被脸谱网公司于2014年收购。——译者注

[2] 男主角尼奥反复看见同一只猫以同样的姿势出现，后来才知道这只猫是由“母体”系统的错误所致。——译者注

[3] 粒度指分辨率。——译者注

[4] 开氏度（K）与摄氏度t的换算关系是T=273.15+t。——编者注

[5] 1英里≈1.61千米。——编者注