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《科学大众》

开博时间:2016-07-01 14:43:00

创办于1937年,是我国创刊最早、影响最大的科普刊物之一。现由江苏省科技厅主管、江苏省科协主办。70多年来,杂志秉承“科学大众化、大众科学化”的宗旨,矢志不渝地为提高中华民族特别是青少年科学素质服务,影响了一代又一代中国人,得到了毛泽东、周恩来等党和国家领导人的肯定。

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《三体》密码:星际文明的“碰撞”

2015-11-20 15:49:28

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2015822日,第73届世界科幻大会在美国华盛顿州斯波坎会议中心举行,大会颁发了被誉为科幻艺术界的诺贝尔奖雨果奖,中国作家刘慈欣凭借科幻小说《三体》荣获最佳长篇故事奖。这是雨果奖设立63年以来,第一次有亚洲作家获此荣耀。事实上,《三体》只是三体三部曲的第一部,还包括《三体2:黑暗森林》《三体3:死神永生》。那么,三体三部曲有哪些值得关注的科技知识?现在就让我们解读《三体》里的密码吧!

 

《三体》:三体是个什么玩意儿

在我们的太阳系,太阳是唯一的一颗恒星,但你不要以为在宇宙其他的星系,恒星也只有一颗。事实上,天文学家早就发现,像太阳这样单独的恒星(叫单星)只占恒星总数的一半,剩下半数的恒星都是双星。双星之外,天文学家还观察到了数量不少的三合星,三颗恒星聚合在一起,以引力互相维系,共同组成一个恒星系统。距离太阳系最近的恒星系——半人马座A星(距离太阳系4.3光年,就宇宙尺度而言,近得就像是太阳系的家门口)就是三合星。

 

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刘慈欣成为第一个获雨果奖的亚洲作家

 

这就是《三体》中三体星的所在环境原型。三体星以极其复杂的轨道围绕三颗恒星运行。由于轨道的复杂性,三体星的气候极为多变,而且非常极端。有时极为寒冷,不但大地和海洋都被冻结,连空气都凝结为雪;有时无比炎热,所有的海洋都会被蒸发。如果三颗恒星同时出现,三日凌空,大地都会龟裂,所有的高山都会融化为岩浆,四处流淌;最可怕的是三星连珠,三颗恒星同时运行到三体星的一侧,呈一条直线排列,由于引力叠加,空前强大的引力会把整颗三体星生生撕裂为两半。

质环境变化如此剧烈,非常不利于生命的生存,但就是在这种严苛的自然环境下,三体生命还是演化到了智慧阶段。他们把三体星运行轨道可测的时候称为恒纪元,不可测的时候称为乱纪元。恒纪元时,他们就拼命发展;乱纪元时,他们就脱水,变成一束束纤维,度过严寒和酷暑。在历史上,三体文明曾经被毁灭了两百多次,但三体文明又不断地重建起来,这是多么执着的生命与文明啊!

在《三体》中,三体人一直致力于研究三颗恒星的运行,经过数千年的努力,最终意识到三颗恒星的运行没有规律。三体文明将面临彻底毁灭的危险。就在这时,他们发现了太阳系和地球文明的存在。对他们而言,地球是比天堂还要美好千万倍的存在。为了生存下去,三体文明决定入侵地球。

 

《三体2:黑暗森林》:费米悖论及其回答

体文明的科技比地球文明先进,但也只比地球文明先进几百年而已。他们的远征舰队只能以低光速在宇宙中飞行,将在400年后抵达地球。为了防止地球科技在这400年里高速发展,以至于能够在400年后抵御三体文明的进攻,三体人一方面利用地球文明中的叛徒,扰乱人类的科技进步;另一方面利用经过二维展开的超能质子锁死了地球人的基础科学研究。地球人不得不另辟蹊径来对付三体文明。

经过一番艰苦的探索,地球人发现了宇宙社会学的奥秘,即黑暗森林法则。想要理解这个概念,我们先从费米悖论谈起。

1950年,物理学家恩里科·费米在与同事闲聊中,话题跑到了UFO和外星人身上,费米忽然问道:他们在哪里?这个问题里的他们指的是外星人。费米不是一般人,后来还得过诺贝尔奖。他那个问题的潜台词是:在古老的宇宙中,有如此多的星球,即使智慧生命出现的几率十分微小,总数也应该是非常巨大的。从理论上讲,人类能用100万年的时间飞往银河系各个星球,那么,只要外星人比人类早进化100万年,现在就应该来到地球了。

但是,人类迄今为止没有邂逅任何外星人,为什么?

一方面是对地外文明存在性的过高估计,另一方面是缺少相关证据,两者之间的矛盾就产生了所谓的费米悖论。费米悖论亦称费米佯谬,在费米提出之后,该佯谬得到了不断发展,如今被称为齐奥尔科夫斯基·费米·维尤因·哈特·蒂普勒佯谬,这些人都曾参与了费米佯谬的讨论并提出了重要观点

。在《三体2:黑暗森林》中,刘慈欣便对此问题进行了回答。

宇宙就是一座黑暗森林,每个文明都是带枪的猎人,像幽灵般潜行于林间,轻轻拨开挡路的树枝,竭力不让脚步发出一点儿声音,连呼吸都必须小心翼翼:他必须小心,因为林中到处都有与他一样潜行的猎人,如果他发现了别的生命,能做的只有一件事:开枪消灭之。在这片森林中,他人就是地狱,就是永恒的威胁,任何暴露自己存在的生命都将很快被消灭,这就是宇宙文明的图景,这就是对费米悖论的解释。了解黑暗森林法则之后,地球人立即行动起来,以向全宇宙广播三体星的坐标、引来更高等级文明的打击为威胁,阻止三体舰队进入太阳系。这一招果然有效,地球文明与三体文明签署协议,进入威慑纪元,和平暂时降临。

 

《三体3:死神永生》:降维打击与宇宙重生

然而,三体文明并没有死心,他们暗地里等着地球文明犯错,而地球文明很快就给了他们这个机会。在挑选执行威慑行动的领导人时,地球文明选出了一个充满爱心因而威望极高的人。谁知这个人因为爱心泛滥,无法履行职责,使得威慑行动失败,地球被三体人占领。所有地球人被迫迁往澳大利亚,那里是三体人为人类准备的保护区。

 

知识链接:

巨爵座TV(又称HD98800)是巨爵座内的四合星系统,距离地球约150光年,系统中的HD98800AHD98800B各为联星(双星)。

 

人类中的勇敢者执行了威慑行动的后备方案,将三体星的坐标向全宇宙广播,终于引来更高文明对三体星的黑暗森林打击。在被来历不明的光粒攻击后,三体星分崩离析。不幸的是,地球文明也因为这次广播暴露了自己的坐标,招致了歌者文明对整个太阳系进行降维打击。那么,什么是降维打击呢?

日常生活中,我们提到的长、宽、高,就是3个维度,再加上时间,就是4维。我们生活在4维的时空连续体里。那有没有更多的维度呢?理论物理学家爱德华·维顿提出过一个用来解释宇宙终极规律的M理论。在M理论中,宇宙最底层的结构不是常说的基本粒子,而是由一小段的不停抖动的能量弦线所构成,而且,宇宙不是已知的4维,而是11维的。多出来的7个维度在哪里呢?一般认为,它们自身卷在了一起,借助现有仪器还观察不到。这就像一根头发,粗看是一维的线,在放大镜下,它却是三维的,到了显微镜下,它甚至看起来和高楼大厦一样。

 

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在《三体3:死神永生》中,歌者文明借助远超我们的科技水平,对太阳系进行了降维打击,构成太阳系物质基础的某些维度被抽走了。这是个极其复杂的物理过程。简而言之,就是整个太阳系,包括太阳和地球,从立体的变成了相片那样的存在。

与歌者文明相比,三体文明和地球文明连虫子都算不上。但歌者文明也不是宇宙中最高等级的文明,在他们之上,还有归零者这样的神级文明。归零者出现的时间比宇宙的寿命短不了多少,100多亿年里,他们目睹了宇宙因为残酷的文明战争,维度从11维降到现在的4维。最终,他们决定,在宇宙维度降到1维时予以重启,使整个宇宙得以在一片混沌中再一次诞生。

也许下一个宇宙里,文明之间的冲突不会那么残酷……




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