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《三体》中的奇妙物理学(图)

来源:河北新闻网  2015-11-30 09:10:31  责任编辑:王春锐

    智子、水滴等小说中的科幻武器可行吗?

    在科幻故事中,战争是永恒的主题。

    在《三体》中,包括维度武器“二向箔”在内的几大武器令读者脑洞大开。“因为这两个质子的存在,人类的科学将不可能有任何重大进展。”《三体》中的这样一句台词,道出了《三体》广受赞誉的第一个科幻武器——质子,又叫“智子”。

    三体人在尚无法抵达地球时,向地球发射了两个“质子”,专门扰乱基础物理实验依赖的大型对撞机(也叫高能加速器),从而打断了人类科研的正常进程。对撞机被干扰,真的会让人类科技“锁死”吗?

    在现实生活中,大型对撞机是基础物理学进步的最重要来源。“物理学的种种理论必须通过实验验证才能证明,如果大型对撞机的实验结果真的被干扰,确实会重创物理学的创新发展。”朱艳英说。

    物理学家李淼在一次采访中谈道:“三体可以随时控制质子,这是《三体》里面最大的硬伤。”智子的设定,实质是认为科学实验有可能被智能干扰,从而不遵守“碰撞完全随机”的实验前提。

    但是如果智子掌握和计算地球上所有的量子,那么它内部工作的量子必然更多。那么它就是一个比它要模拟的对象更复杂,能量更大的系统。如果它比宇宙更小,那么它就没法精确地预测一切。

    “银河系在它的表面映成一片流畅的光纹,使得水滴看上去纯洁而唯美。”在《三体》中,水滴是刘慈欣又一神奇设定,它可以极快地加速到接近光速,仅以简单的撞击方式,就在半小时内使人类2000艘核聚变动力战舰全军覆没。

    小说中,刘慈欣假设水滴的物质结构由强相互作用力控制。如果该物质的基本组成是分子和原子,那么强相互作用力是核子(即质子和中子)之间的力,其力程比氢原子的大小还要小四个量级,在原子构成的材料中不起作用。

    如果水滴的材料并非由原子和分子构成,而由更基本的粒子夸克和胶子构成呢?

    “夸克之间的距离比中子半径还小,水滴的密度会太大,而小说中的水滴质量还不到10吨。所以,水滴材料的控制力不可能是强相互作用力。”朱艳英说,如果硬要水滴的设定成立,就必须假设一种尚未被人类发现的新型材料。

    “无论这些假设是否成立,《三体》把科学融于文艺,让读者更多地接触和思考物理学前沿的科学问题,起到了意想不到的科普作用。”朱艳英说。

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