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《三體》中的物理學(xué)原理篇一

陳慕雷

劉慈欣的《三體》三部曲是一套偉大的科幻小說(shuō),，論到想象力之雄奇、場(chǎng)面之宏大,、情節(jié)之跌宕起伏,，在中國(guó)科幻作品中不敢說(shuō)絕后，至少也是空前了,。在恣意飛揚(yáng)的想象之外，這也是一部有意無(wú)意間反映現(xiàn)實(shí)問題的小說(shuō),。自它出版之后,，眾說(shuō)紛紜。一部《三體》三部曲,，有人看到了基礎(chǔ)科學(xué)的重要價(jià)值,，有人看到了道德和人性的脆弱,，有人看到了文革的破壞力，還有人看到了認(rèn)了作為一個(gè)族群的進(jìn)取精神,。在筆者看來(lái),，《三體》系列是一部教科書，一部光年尺度上的中國(guó)近現(xiàn)代史,。

事實(shí)上,，“光年尺度上重新演繹的中國(guó)現(xiàn)代史”這句話是明明白白印在《三體》第一部的宣傳語(yǔ)上的，只是后來(lái)不知道為什么在第二,、三部出版的時(shí)候不再提了,。但是從整部三部曲的角度講，這句話是當(dāng)之無(wú)愧的,。而且只有在讀完第三部《死神永生》之后才能真正理解作者想要說(shuō)的到底是什么,。不過(guò)《三體》三部曲中的暗喻或者說(shuō)影射并不像1+1=2那樣明明白白寫在讀者的面前，它需要讀者有一定的理解能力,，并且對(duì)中國(guó)近現(xiàn)代史有所了解,。

“光年尺度的中國(guó)近代史”《三體》

要了解《三體》中的影射，要先從第三部《死神永生》中那三個(gè)童話說(shuō)起,。用童話來(lái)傳遞事關(guān)人類生死存亡的情報(bào),，這是劉慈欣的構(gòu)思巧妙之處。小說(shuō)人物云天明使用的“二維隱喻定位法”,，在三體人面前隱藏了自己的真實(shí)目的,，但同時(shí)也讓整個(gè)地球的人類陷入了猜疑之中。不知道大家還記不記得,，云天明三個(gè)童話的影射方法是這樣的,，先給出一個(gè)比較模糊的猜測(cè)，然后再用另一件東西加以定位,。

“二維隱喻:這種模式是用于解決文字語(yǔ)言所產(chǎn)生的信息不確定性的問題,。在一個(gè)雙層隱喻完成后,附加一個(gè)單層隱喻,用來(lái)固定雙層隱喻的含義。在此例中,用雪浪紙的卷曲和熨平暗示曲率驅(qū)動(dòng)中的空間形態(tài),把肥皂船的隱喻確定下來(lái),。如果把故事看做一個(gè)二維平面,雙層隱喻只為真實(shí)含義提供了一個(gè)坐標(biāo),附加的單層隱喻則相當(dāng)于第二個(gè)坐標(biāo),把含義在平面上的位置固定下來(lái),所以這個(gè)單層隱喻又被稱為含義坐標(biāo),。含義坐標(biāo)單獨(dú)拿出來(lái)看是沒有意義的,但與雙層隱喻結(jié)合,就解決了文學(xué)語(yǔ)言含義模糊的問題?！?/p>

有意思的是,，這種隱喻解碼方式其實(shí)也是《三體》這套小說(shuō)影射的方法。從某種意義上講,，云天明用三個(gè)童話騙了三體人,，劉慈欣則用三本小說(shuō)騙了讀者。

《三體》小說(shuō)的影射沒有童話那么精妙，但也有類似之處,。請(qǐng)注意,，我們猜測(cè)的前提是：《三體》三部曲是“光年尺度上重新演繹的中國(guó)現(xiàn)代史”，三部曲的主角一再變換,，但始終不變的主角只有一個(gè),，即地球和人類。我們的猜測(cè)就需要把小說(shuō)中的地球看成對(duì)現(xiàn)實(shí)中中國(guó)的隱喻,。那么這兩者有什么共同之處嗎,？有。在近現(xiàn)代史中,，中國(guó)積貧積弱，被列強(qiáng)所欺凌,，但最終在中國(guó)共產(chǎn)黨的領(lǐng)導(dǎo)之下奮發(fā)進(jìn)取,，成為世界主要強(qiáng)國(guó)之一。這和小說(shuō)前兩部地球科技落后,，被三體人欺辱嘲笑,，但最終在羅輯等人帶領(lǐng)下達(dá)成戰(zhàn)略平衡恰有相似之處。

但是這樣的猜測(cè)是否只是牽強(qiáng)附會(huì)呢,？沒關(guān)系,，這是第一層的隱喻，我們只需要找到第二層給他以確認(rèn),。

不知道大家有沒有發(fā)現(xiàn)三體世界和我們的近鄰日本的相似之處,。它們都處于一個(gè)比較惡劣的自然環(huán)境下，生存空間狹窄,，災(zāi)害頻發(fā),。從人的角度說(shuō)它們都是科學(xué)技術(shù)相對(duì)發(fā)達(dá)，崇尚集體主義,，軍隊(duì)殘忍冷血,，文化相對(duì)貧瘠。最重要的是,，三體和日本都對(duì)它們的近鄰地球和中國(guó)充滿了野心,，甚至把征服對(duì)方作為自己戰(zhàn)略的最重要一步。大劉生怕讀者看不懂,，在第三本書里還安排了一個(gè)智子在地球上化身和服麗人,，精通日本插花、茶道的情節(jié),。顯然,，作者是把三體當(dāng)成日本來(lái)寫的,。那么，和三體世界一衣帶水,，被其覬覦良久的地球世界，還有理由不是我們舊中國(guó)的縮影嗎,？你看,，這種初看有相似屬性，最后用智子加上一道明確坐標(biāo)的寫法和童話里傳遞情報(bào)的寫法何其相似,！

但是,，如果僅僅把三體世界的影射理解成日本卻又有點(diǎn)膚淺。好的影射作品,，追求的一定是神似而不是形似,，作者不會(huì)把故事完全跟影射對(duì)象寫成完全一樣的，但聰明的讀者一眼就能看到其中的影子,?！度w》中，三體世界是地球人類接觸到的第一個(gè)地外文明,，也是它打破了人類自己是唯一智慧生物的迷夢(mèng),。這同近代史上鴉片戰(zhàn)爭(zhēng)打破了大清朝天朝上國(guó)的迷夢(mèng)是不是也有相似之處呢？所以,，作者實(shí)際上是把整個(gè)近代史做了壓縮來(lái)寫的,。三體世界既是日本的影射，更是近代以來(lái)妄圖瓜分掠奪中國(guó)的東西方列強(qiáng)的共同象征,。建立這個(gè)基本概念之后,，后面的情節(jié)理解起來(lái)就很容易了：幾位面壁人代表了近代以來(lái)愛國(guó)志士們的各種救國(guó)道路，中間發(fā)生的科技大進(jìn)步代表洋務(wù)運(yùn)動(dòng)的虛假繁榮,，黑暗森林戰(zhàn)役則代表了甲午和辛丑的一敗涂地,，三體在威懾后的入侵代表了抗日戰(zhàn)爭(zhēng)的艱苦卓絕??

那么順理成章的，羅輯使用黑暗森林法則建立威懾,，自然也就代表了1949以后中國(guó)人民終于站了起來(lái),，特別是1960年代造出兩彈一星之后建立起對(duì)東西方列強(qiáng)的威懾。羅輯的形象自然也就代表了以毛澤東同志為代表的老一輩中國(guó)共產(chǎn)黨人,。

有人可能會(huì)問,，你剛才不是說(shuō)威懾后是抗日，怎么抗日跑到建國(guó)之后了,？這就是我所說(shuō)的神似與形似的關(guān)系了,。威懾后三體入侵時(shí)的末日景象，包括地球治安軍和敵后游擊軍的對(duì)峙,，無(wú)疑都是對(duì)抗日戰(zhàn)爭(zhēng)的一種暗喻,，但按照邏輯來(lái)說(shuō),，以一己之力拯救地球，并和列強(qiáng)建立起威懾關(guān)系的也只有中國(guó)共產(chǎn)黨人做到了,。更何況之后還提到羅輯是“人類歷史上最大的獨(dú)裁者”,，這種稱呼也只有當(dāng)代窮酸文人對(duì)中國(guó)共產(chǎn)黨，特別是對(duì)毛澤東的看法才比得上,。前面說(shuō)的這些其實(shí)都是背景,，一旦接受了羅輯暗喻毛澤東老一輩共產(chǎn)黨人的設(shè)定，那么《死神永生》中人類對(duì)他的態(tài)度就會(huì)讓我們覺得很熟悉了,。在羅輯卸任執(zhí)劍人之后,，沒有一個(gè)人表示對(duì)他的感謝，反而還因?yàn)橐恍┠氂械淖餇钤獾搅酥缚?。這和當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)上的某些思潮何其相似,！對(duì)于毛澤東和他所代表的老一輩革命家，多少人已經(jīng)忘記了他們把舊中國(guó)拉出飽受屈辱的泥潭,，傲立于世界民族之林的功業(yè),，反而對(duì)他們諷刺謾罵的聲音始終不絕，更有許多,，甚至用一些莫須有的謠言對(duì)他們進(jìn)行誣蔑中傷,。《三體》三部曲要表達(dá)的,，很大程度上是對(duì)這種思潮的一種反思吧,。筆者認(rèn)為，這種反思實(shí)際上就是《三體》三部曲的思想內(nèi)核所在,。他代表的是作者對(duì)歷史的認(rèn)識(shí),，也是他對(duì)現(xiàn)實(shí)社會(huì)逆向民族主義思潮的逆反。從羅輯,、章北海,、韋德等小說(shuō)中英雄人物的身上，作者更體現(xiàn)了自己希望看到中華民族奮發(fā)進(jìn)取,，不為暫時(shí)困難所羈絆的豪情,。

當(dāng)然除了這個(gè)主線之外，《三體》系列中還有許多小心的暗喻和影射,。有的比較明顯,，也有的比較晦澀。比如說(shuō)作為人類卻效忠于敵對(duì)的外星勢(shì)力,，四處煽風(fēng)點(diǎn)火搞破壞的eto組織成員和某些喊出“中國(guó)需要西方殖民200年”的公知,、帶路黨何其相似！再比如,，地球人類最終還是難以逃過(guò)毀滅的命運(yùn),，但是給人類留下種子的只有勇于探索外空間的章北海等人,，是不是作者也認(rèn)為只有改革開放才能讓中華文明存活下去呢？小說(shuō)的最后,，作者讓三體星毀于“光?！惫簦挥傻米屓讼肫?0世紀(jì)90年代日本經(jīng)濟(jì)在美國(guó)金融攻擊下的全面停滯,。小說(shuō)中地球遭受攻擊則是比“光?！边€要高級(jí)得多的維度攻擊，是否會(huì)讓人聯(lián)想到以美國(guó)為首的西方國(guó)家對(duì)我們進(jìn)行的和平演變和cnn等境外媒體的輿論攻勢(shì),？小說(shuō)的最后，地球最終還是毀滅在了維度攻擊之下,，我們的中國(guó)能幸免于難嗎,？

筆者的這種認(rèn)識(shí)究竟是作者劉慈欣的本意嗎？這需要對(duì)劉慈欣本人的思想有一定的了解,，更需要結(jié)合劉慈欣以往的一些作品,。在《球狀閃電》、《全頻帶阻塞干擾》等小說(shuō)中,，他塑造的主角都是為了祖國(guó)不惜奮勇獻(xiàn)身的英雄人物,；而在《光榮與夢(mèng)想》等小說(shuō)中則體現(xiàn)了他對(duì)西方霸權(quán)主義的警惕。筆者認(rèn)為,，劉慈欣至少也是一個(gè)對(duì)民族獨(dú)立自強(qiáng)充滿熱情的愛國(guó)者,，并且對(duì)歷史和現(xiàn)實(shí)的外部環(huán)境有自己清醒的認(rèn)識(shí)?！度w》三部曲中流露出的這種政治傾向有兩種可能：或者是像筆者所認(rèn)為的,，是劉慈欣精巧布局之下的諷喻之作；或者是劉慈欣平時(shí)對(duì)社會(huì)現(xiàn)實(shí)思考之后下意識(shí)的運(yùn)用到了小說(shuō)里,。但不管是哪種可能,，《三體》這部書的基調(diào)都是改變不了的。

文學(xué)作品一經(jīng)出版面世,，解讀權(quán)就不在作者手里,。讀者們讀書的時(shí)候一定會(huì)結(jié)合自己現(xiàn)實(shí)生活中的經(jīng)驗(yàn)和認(rèn)識(shí)來(lái)對(duì)作品進(jìn)行解讀，有時(shí)這種解讀甚至超出作者的意料,。金庸聽到文學(xué)批評(píng)家對(duì)自己作品意圖的推測(cè)時(shí)大吃一驚,，而假使曹雪芹復(fù)活更一定會(huì)對(duì)紅學(xué)家們的成就張口結(jié)舌?！度w》三部曲也是這樣,，筆者甚至還見過(guò)“作者對(duì)羅輯等人實(shí)際上是一種批判態(tài)度，程心所代表的人性才能拯救宇宙”的奇葩言論,。筆者在文中的解讀方式也只是一家之言,，個(gè)中意味還請(qǐng)讀者自行體會(huì)吧,。

《三體》中的物理學(xué)原理篇二

《三體》中的物理學(xué)

大家好，我叫李淼,，來(lái)自于廣州的中山大學(xué),，在廣州中山大學(xué)天文與空間科學(xué)研究院做院長(zhǎng)，以后會(huì)到珠海成立物理天文學(xué)院,。今天跟大家聊聊我的一本書,，叫《三體中的物理學(xué)》。介紹劉慈欣《三體》三部曲科幻中所涉及的物理學(xué)中的一些問題,。今天跟大家聊三個(gè)問題,，第一個(gè)問題就是前段時(shí)間美國(guó)人發(fā)現(xiàn)的引力波。這個(gè)引力波是怎么回事,，在三體小說(shuō)中也涉及到了,。第二個(gè)問題我們講講大劉的地球往事第一部《三體》，三體的來(lái)歷,，三體星人受到的不規(guī)則的運(yùn)動(dòng)到底是真的還是假的,？第三部分我們談?wù)勅S人進(jìn)入四維空間的碎片會(huì)發(fā)生什么？

第一個(gè)問題就是引力波,。美國(guó)ligo在2月11號(hào)公布他們發(fā)現(xiàn)引力波的結(jié)果,，所以我先想講第18章，引力波天線這一章節(jié),。

引力波天線的好處是什么呢,？是它可以發(fā)射的更遠(yuǎn)，你如果定向發(fā)射的話,，是沒有任何東西可以阻擋它的,，因?yàn)樗且粋€(gè)時(shí)間和空間的波動(dòng)，它和我們平?？吹降牟▌?dòng)不一樣,。平常看到的波動(dòng),，水波是水在晃動(dòng),。比如說(shuō)你在河里面扔一個(gè)石子，就產(chǎn)生了一個(gè)波動(dòng),，這是水波,。光波稍微抽象一點(diǎn)，它并不是一個(gè)介質(zhì)的波動(dòng),，而是一個(gè)純粹的由電磁現(xiàn)象引起的波動(dòng),。最早發(fā)現(xiàn)光波的人是英國(guó)一個(gè)偉大的物理學(xué)家，叫麥克斯韋,。麥克斯韋發(fā)現(xiàn)了電磁學(xué)的一組完整的方程,，他發(fā)現(xiàn)這個(gè)方程里面有波動(dòng)解,，就像水波一樣。而且這個(gè)波動(dòng)解的速度,，他認(rèn)為和光速是一樣的,，于是他就預(yù)言，光其實(shí)也是一種電磁波,。

電磁波是如何產(chǎn)生的呢,？它有很多種，其中有一種是赫茲為了驗(yàn)證麥克斯韋的預(yù)言,，用電火花產(chǎn)生了射電波段,。電火花產(chǎn)生波動(dòng)之后，在另外一邊,，就可以被檢測(cè)到,，也產(chǎn)生電火花了，所以赫茲是第一個(gè)驗(yàn)證了電磁波存在的人,。大家都知道現(xiàn)在電磁波的應(yīng)用非常廣泛，比如說(shuō)電視,、廣播,、手機(jī)信號(hào)，都是射電波段,。麥克斯韋發(fā)現(xiàn)電磁波遠(yuǎn)遠(yuǎn)不只這個(gè),，因?yàn)樗€預(yù)言光也是一種電磁波。那物理學(xué)家就可以通過(guò)電磁波來(lái)探測(cè)很多東西,，比如說(shuō)我們可以探測(cè)很遠(yuǎn)之外的天體,，他們會(huì)發(fā)射出射電。我們通過(guò)光學(xué)望遠(yuǎn)鏡,，可以看到月球上的環(huán)形山,，土星環(huán)，諸如此類的,。而且現(xiàn)在光學(xué)望遠(yuǎn)鏡可以做到很大,，口徑非常大，已經(jīng)超過(guò)十米了,，我們可以看到非常非常遙遠(yuǎn)的天體,。

話扯了這么長(zhǎng)，我們回來(lái)談?wù)勔Σ?。引力波和光波一樣,，愛因斯坦發(fā)明了萬(wàn)有引力這個(gè)方程組，他就像麥克斯韋對(duì)電磁現(xiàn)象一樣,，他發(fā)現(xiàn)了完整的一個(gè)方程組,，他也發(fā)現(xiàn)在他的方程組里也存在著波,，這個(gè)波當(dāng)然就不是電磁波了，也不是水波,，也不是聲波,，這就是所謂的引力波。引力波是怎么產(chǎn)生的呢,？有點(diǎn)像電磁波依賴于電荷的變動(dòng),，引力波的產(chǎn)生是依賴于質(zhì)量的變動(dòng)、能量的變動(dòng),。我們都知道世界上萬(wàn)事萬(wàn)物都有質(zhì)量都有能量,，比如一個(gè)人的身體體重大概70公斤左右，重一點(diǎn)的話是80公斤90公斤,，輕一點(diǎn)的話50公斤60公斤,，這都是質(zhì)量，地球也有質(zhì)量,，太陽(yáng)也有質(zhì)量,，所有這些天體都有質(zhì)量。有了質(zhì)量就會(huì)產(chǎn)生萬(wàn)有引力,，這是牛頓最早發(fā)現(xiàn)的,。

到了愛因斯坦的時(shí)代，它認(rèn)為其實(shí)萬(wàn)有引力不像牛頓說(shuō)的那樣是一種力,，而是種時(shí)空彎曲的現(xiàn)象,，就相當(dāng)于給你一個(gè)球體，你把它想辦法變成一個(gè)桔子皮,，桔子皮上面是彎的,，高低不平的，其實(shí)由于宇宙里面充滿了各式各樣的能量和天體,，天體有質(zhì)量,，這些各式各樣的質(zhì)量和能量使得時(shí)間和空間都是彎曲的，特別是空間是彎曲了,，就像桔子皮一樣,。當(dāng)然桔子皮表面上看來(lái)是兩維的，我們的空間是三維的,。整個(gè)愛因斯坦理論是說(shuō),，如果有了能量和質(zhì)量，那么時(shí)間和空間就會(huì)變彎,。對(duì)于時(shí)空變彎,，有靜態(tài)的變彎，比如說(shuō)一個(gè)太陽(yáng)，地球繞著太陽(yáng)轉(zhuǎn),，這是一個(gè)靜態(tài)的,，太陽(yáng)產(chǎn)生的引力場(chǎng)是通過(guò)時(shí)間和空間的一個(gè)靜態(tài)的彎曲，所謂的靜態(tài)是不隨時(shí)間變化,。地球在太陽(yáng)產(chǎn)生的彎曲時(shí)空里面就繞著太陽(yáng)轉(zhuǎn),，就是所謂的最短程線。這就像我們出門吃飯,，比如說(shuō)我們家附近有一個(gè)餐館,，你不可能是彎彎曲曲的走過(guò)去，除非你喝醉了,，你肯定是直著走過(guò)去,，這叫最短程線。同樣一個(gè)球體上也有最短程線,，球體上的最短程線就是一個(gè)大圓,，不可能在球面上走一個(gè)直線，因?yàn)榍虮緛?lái)是彎的,，你只能繞著一個(gè)大圓走,。所以當(dāng)空間變的更彎的時(shí)候，可能你走的線就不是我們通常想象的一條直線,。他的短程線是彎的,，就像地球繞著太陽(yáng)轉(zhuǎn)一樣，是彎的,。這是一個(gè)靜態(tài)的時(shí)空,。但是引力波是怎么回事呢,？引力波是說(shuō)這個(gè)時(shí)空彎曲還會(huì)隨著時(shí)間變化,。就像水里面的波動(dòng)一樣，一個(gè)靜態(tài)的水你可以看成是一個(gè)平面,，當(dāng)然你也可以放一個(gè)閘,，左邊水面高一點(diǎn)，右邊水面低一點(diǎn),，這也是一個(gè)靜態(tài)的,，但是他不是一個(gè)完整的平面。但水波不一樣,，水波的波谷和波峰不時(shí)的在變化,，才是波。同樣時(shí)間和空間的彎曲也會(huì)是這樣,。如果他也隨著時(shí)間變化,，這就是引力波，這就是愛因斯坦大約在一百年前就預(yù)言了。正好去年9月份,，叫l(wèi)igo,，極光干涉引力波天文臺(tái)。他們花了二十多年的時(shí)間,，終于檢測(cè)到彎曲時(shí)空會(huì)隨著時(shí)間變化的波動(dòng)叫引力波,，而這個(gè)引力波是來(lái)自于兩個(gè)黑洞合并的過(guò)程。這兩個(gè)黑洞非常遙遠(yuǎn),，離我們大概有13億光年,，也就是說(shuō)光從那邊跑過(guò)來(lái)要13億年。但是黑洞是不發(fā)光的,，我們看不到這兩個(gè)黑洞,，但是它合并的過(guò)程中就有點(diǎn)像我們?nèi)右活w石子在水里面一樣，它會(huì)使得時(shí)空產(chǎn)生強(qiáng)大的波動(dòng),，這就是引力波,。其中一個(gè)黑洞大概質(zhì)量是36個(gè)太陽(yáng)那么大，還有一個(gè)黑洞是29個(gè)太陽(yáng)那么大,，合并之后就變小了,。應(yīng)該加起來(lái)質(zhì)量守恒，36+29應(yīng)當(dāng)是65,，但是合并之后的這個(gè)黑洞的質(zhì)量發(fā)現(xiàn)只有62個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量,。這些黑洞是怎么發(fā)現(xiàn)的？完全是通過(guò)ligo探測(cè)到引力波不到一秒中間的信號(hào),，把它分析出來(lái)的,。換句話說(shuō)，在合并之前,，這兩個(gè)黑洞總共有65個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量,，合并之后損失了3個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量。這3個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量到哪里去了呢,？因?yàn)檫@兩個(gè)黑洞不發(fā)光了,，黑洞黑洞，太黑了,，不發(fā)光,，它是以引力波的形式傳播出來(lái)的，引力波也攜帶能量,，這樣就被我們的實(shí)驗(yàn)看到了,。

回到三體，三體里面有一個(gè)很長(zhǎng)的故事,，咱們也忽略了,，就是說(shuō)三體人和地球人進(jìn)入一個(gè)威懾時(shí)代，就是暫時(shí)和平時(shí)代，就相當(dāng)于我們很多國(guó)家擁有核武器,，核威懾時(shí)代,。他們就進(jìn)入了一個(gè)所謂的黑暗森林的威懾時(shí)代。為什么說(shuō)是有威懾呢,？是因?yàn)榈厍蛉苏莆樟送ㄟ^(guò)太陽(yáng)放大電磁波信號(hào)的手段,，可以向銀河系其他地方廣播三體人的位置，那么其他高級(jí)文明一旦收到這個(gè)信號(hào),，就像黑暗森林中的狩獵者一樣,，啪，一下子就把他干掉了,。地球人掌握了這個(gè)東西之后,，三體人處于被威懾的狀態(tài)，就跟三體人要很多技術(shù),，其中一個(gè)技術(shù)就是發(fā)射引力波,，就是我剛才講的。所以三體人就幫助地球人在地球上建了好幾個(gè)引力波發(fā)射器,。這個(gè)引力波發(fā)射器也有具體的描述,，我們看一下劉慈欣是怎么描述的，我來(lái)讀一段,。

五年之后,，羅輯一家遠(yuǎn)遠(yuǎn)的看到引力波天線，但車行駛了半個(gè)小時(shí)才到達(dá)它旁邊,。這時(shí)候,，他們才真正感覺到它的巨大。天線是一個(gè)橫放的圓柱體,，有一千五百米長(zhǎng),，直徑有五十米，整體懸浮在距地面兩米左右的位置,。它的表面也是光潔的鏡面,，一半映著天空,，一半映著華北平原,。它讓人想起幾樣?xùn)|西，三體世界的巨擺,，低維展開的質(zhì)子,，水滴。這種經(jīng)面物體反映了三體世界的某種至今也很難為人類所理解的觀點(diǎn),，用他們一句名言來(lái)講就是,，通過(guò)忠實(shí)的映射宇宙來(lái)隱藏自我，是融入永恒的唯一途徑。天線周圍有一大片翠綠的草地,，形成了華北沙漠上的一個(gè)小小的綠洲,。這片草地并不是專門種植的，因?yàn)橐Σㄏ到y(tǒng)建成后,，一直在不間斷地發(fā)射,，只是發(fā)出的波沒有被調(diào)制，與超新星爆發(fā),、中子星或黑洞發(fā)出的引力波無(wú)異,，但密集的引力波束卻在大氣層中產(chǎn)生了奇特的效應(yīng)，大氣中的水汽在這個(gè)上方聚集,，使得天線周圍經(jīng)常降雨,，有時(shí),，降雨的區(qū)域僅有三四公里半徑，一塊圓形的雨云像晴空中的巨形飛碟般懸在天線上方,，從雨中可以看到周圍燦爛的陽(yáng)光。于是這一區(qū)域長(zhǎng)出了豐茂的野草,。但今天羅輯一家并沒有看到這種奇觀,，只見到天線上空聚集的一片白云。

寫了很多,，這是看到天線的外觀,，巨大的天線，我再重復(fù)一遍這個(gè)天線有多大,，有1.5公里長(zhǎng),，直徑有50多米。

到底是不是說(shuō)引力波天線就有這么大呢,，我要發(fā)射引力波就需要這么大嗎,？不是的，其實(shí)整個(gè)直徑50米的圓柱體里面是作為一個(gè)包裹體,，里面是非常細(xì)的弦,，但這個(gè)弦非常重，不是普通物質(zhì)組成的,，是中子物質(zhì)組成的,。

這樣的中子物質(zhì)組成的弦，到底能不能強(qiáng)大到發(fā)射出引力波,，我的分析的結(jié)果是這樣的,，如果說(shuō)這根天線的弦是密密麻麻的，是一個(gè)中子一個(gè)中子的挨在一起的,，那么它發(fā)射引力波的功率是比較小的,，完全不足以來(lái)傳遞出信號(hào),，比如說(shuō)傳遞出很遠(yuǎn)很遠(yuǎn)，銀河系其他地方,，讓其他文明收到這個(gè)信號(hào),，這是做不到的。

要到什么程度呢,？它必須是由不是單個(gè)中子排在一起,，而是有很多很多中子排在一起，它有一個(gè)截面,，這個(gè)截面里面有很多很多的中子,，其實(shí)就是中子形成的一個(gè)小的圓柱體，而不是單個(gè)兒中子排的細(xì)線,，形成了一個(gè)小的圓柱體,。而且中子要密密麻麻的排在一起。這樣的話,，應(yīng)該可以達(dá)到像全銀河系做廣播的目的,。我計(jì)算了一下，它的功率是每秒一億焦耳,，這是相當(dāng)強(qiáng)大的功率,。只要你方向性好，你就可以讓別的文明收到你的信號(hào),，比如說(shuō)你可以廣播,，三體人在什么地方。確實(shí)后來(lái)這件事情發(fā)生了,，這件事情怎么發(fā)生的呢,？不是在地球上發(fā)生的，是萬(wàn)有引力號(hào),。萬(wàn)有引力號(hào)是人類在三體星人的幫助下,，又發(fā)生了一個(gè)技術(shù)爆發(fā)，爆發(fā)了兩次,，第一次是人類建造了非常強(qiáng)大的星際艦隊(duì),，這個(gè)星際艦隊(duì)形成了幾個(gè)共和國(guó)。但是第一個(gè)星際艦隊(duì)被三體人摧毀了,，這是有非常美妙的一個(gè)故事,，我建議大家去三體中學(xué)習(xí)，讀一讀,，非常好的故事,。

然后被水滴摧毀之后,，第二次發(fā)生了科學(xué)技術(shù)的爆發(fā),，建立了第二批更加先進(jìn)的星際艦隊(duì),。這個(gè)星際艦隊(duì)其中有一個(gè)叫萬(wàn)有引力號(hào)。萬(wàn)有引力號(hào)和其他的星際艦隊(duì)長(zhǎng)的完全不一樣,，長(zhǎng)的就像我剛才讀的那段故事一樣,，長(zhǎng)的就是引力波天線。長(zhǎng)大概是1.5公里,，直徑有50米,。這里面是有一根中子物質(zhì)組成的線，這個(gè)引力波天線其實(shí)是一個(gè)活動(dòng)的引力波天線,，三體星人沒有把能把它摧毀,，因?yàn)樗腔顒?dòng)的，它可以走,。當(dāng)然最后我們知道,，在三體里面發(fā)生了這樣的故事，第一批星艦被三體人摧毀了,，用水滴摧毀了,，剩下了幾個(gè)星艦，其中一個(gè)叫藍(lán)色天空號(hào),，藍(lán)色天空號(hào)逃跑,，為什么逃跑呢，是因?yàn)樗麄冋J(rèn)為太陽(yáng)系已經(jīng)不適合居住了,，因?yàn)闀r(shí)刻受到三體星人的威脅,，所以他們向外太空逃跑，而且逃跑的過(guò)程中,，他們還殺死了自己別的星艦,，所以犯下了一些反人類罪行，萬(wàn)有引力號(hào)就來(lái)追擊它,，在追擊的過(guò)程中發(fā)生了很多的故事,，然后就合并了，合并了以后,，他們發(fā)現(xiàn)威懾時(shí)代已經(jīng)過(guò)去了,，三體星人已經(jīng)戰(zhàn)勝了人類，他們不得不向全宇宙廣播,，他們廣播的方式就是用萬(wàn)有引力號(hào),。確確實(shí)實(shí)在廣播后不久，有一個(gè)光粒,，就是以光速運(yùn)動(dòng)的巨大的東西,，把三體星人的三體星給摧毀了。我們關(guān)于萬(wàn)有引力就講到這,。

現(xiàn)在接著講三體中的物理學(xué),，三體中涉及到方方面面的物理學(xué),，有很多很多點(diǎn)。其實(shí)《三體中的物理學(xué)》這本書有一個(gè)東西沒有講,，這個(gè)東西實(shí)際上是三體的關(guān)鍵,。因?yàn)槿w星人是處于一個(gè)三顆恒星系統(tǒng)中的智慧生命。他們的行星受到三顆恒星的影響,，使得三體星人受到的周期變成和我們地球人不一樣,，地球繞著太陽(yáng)轉(zhuǎn)，是很規(guī)律的,，一年有四季,，夏天比較熱，冬天比較冷,，春天和秋天比較舒服,。但是三顆恒星在一起是沒有規(guī)律的變化，所以三體星人經(jīng)常被毀滅,，他們的文明經(jīng)常會(huì)被毀滅,，然后重新再誕生。后來(lái)他們的文明先進(jìn)到什么程度呢,，他們可以把自己脫水,，變成了一張皮，然后把它收起來(lái),，比如說(shuō)藏在很深的山洞里面,，免得被三顆恒星烤焦。等三顆恒星變得更加規(guī)律的時(shí)候,，他們又出來(lái)了,。那時(shí)候也許就像我們地球一樣，有四季變化,。

三體星為什么會(huì)運(yùn)行不規(guī)律,。這件事情非常有意思，在物理學(xué)里面經(jīng)常見到,，叫混沌系統(tǒng),，所謂混沌系統(tǒng)就是亂七八糟的，沒規(guī)律,。舉一個(gè)最簡(jiǎn)單的例子,，打桌球，大家都知道打桌球是球在長(zhǎng)方形的四個(gè)壁上來(lái)回反射,，這個(gè)反射有規(guī)律,，如果一個(gè)球順著一個(gè)斜線打到壁上，它可以反彈出來(lái),，它反彈出來(lái)的角跟入射的角是一樣大的,。這個(gè)是有規(guī)律的,。但是時(shí)間長(zhǎng)了以后你會(huì)發(fā)現(xiàn)，這個(gè)球被四個(gè)壁來(lái)回來(lái)回反彈,，最后完全沒有辦法預(yù)言它的軌跡,，變的非?；靵y,，就不像地球繞著太陽(yáng)轉(zhuǎn)那么規(guī)律，沒有辦法預(yù)言,。

三顆恒星放在一起也是這樣的,，不像地球繞著太陽(yáng)轉(zhuǎn)是規(guī)律的，它們互不相干的繞,，亂七八糟的,，沒有辦法預(yù)言。這就是大劉在三體里面設(shè)計(jì)的這么一個(gè)故事,，非常有意思,。為什么三體星人要入侵地球呢？很簡(jiǎn)單,，因?yàn)樗麄兘?jīng)常被毀滅,。葉文潔是三體里面的一個(gè)主角，收到了三體星的信號(hào),，而且她還回了,，因?yàn)樗龑?duì)地球人不信任，對(duì)地球失去信心了,，她發(fā)現(xiàn)三體星人的文明比我們更先進(jìn),，所以她就在地球發(fā)起了一個(gè)組織，三體組織,，是干什么的呢,？其實(shí)就是希望三體星入侵地球，取代人類的統(tǒng)治地位,，因?yàn)槿w星人的文明更先進(jìn),，說(shuō)不定道德也比地球人更高，它是這樣的,。

我們回到三體,，三體星人為了逃避不斷發(fā)生的災(zāi)難，要入侵地球,。這個(gè)災(zāi)難的源頭就是三顆恒星運(yùn)行的不規(guī)律,，他們有三個(gè)太陽(yáng)，就像我們的古代傳說(shuō)一樣有九個(gè)太陽(yáng),，被羿給射掉了八個(gè),。他們有三顆,，大家經(jīng)常發(fā)現(xiàn)一顆太陽(yáng)會(huì)突然靠近他們，或者是兩顆太陽(yáng)突然靠近他們,，甚至是三顆太陽(yáng)同時(shí)靠近他們,，那就完全把這個(gè)行星烤化了，更不要說(shuō)整個(gè)文明了,。

其實(shí)我要指出這一點(diǎn),，非常重要的一點(diǎn)，物理學(xué),，劉慈欣的設(shè)定沒有問題,，三顆恒星如果形成了三星系統(tǒng)，會(huì)出現(xiàn)這種非常不規(guī)律的變化,，而且在銀河系里面,。三星系統(tǒng)也占了千分之幾，并不很少,，所以挺多,。劉慈欣的設(shè)定是沒錯(cuò)，但是他在書里寫了一個(gè)東西有點(diǎn)問題,。他說(shuō)這個(gè)三體星其實(shí)就是靠我們最近的恒星,，那個(gè)恒星叫比鄰星。確實(shí)是靠我們最近的恒星和另外兩個(gè)恒星形成了三星系統(tǒng),。為什么說(shuō)大劉的設(shè)定有問題呢,，其實(shí)他后來(lái)也發(fā)現(xiàn)了問題。這個(gè)問題還蠻大,，他說(shuō)離我們最近的三星系統(tǒng)大約有4.2光年,。換句話說(shuō)光從那邊發(fā)出到我們這邊來(lái)，已經(jīng)是4.2年前發(fā)出的,，非常遙遠(yuǎn),。比如說(shuō)太陽(yáng)發(fā)出的光，其實(shí)你是看到的光,，是8分鐘之前來(lái)的,。8分鐘和4.2年比，那是少很多,。光跑8分鐘跑了多遠(yuǎn)？1.5億公里,。你可以換算一下跑4.2年得跑多少億公里,，所以非常遙遠(yuǎn)。

但是盡管遙遠(yuǎn)，它也是距離我們最近的三顆恒星,，其中兩顆恒星我們古代人已經(jīng)知道了,，一個(gè)叫南門a，一個(gè)叫南門b,，就是南門星,。我們中國(guó)人都知道有南門星,。而比鄰星是非常非常小的一個(gè)恒星,，肉眼看不到,。一百年前被歐洲的一個(gè)天文學(xué)家用望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了，一測(cè),，也是離我們大約有4.2光年。所以就推測(cè)這顆比鄰星是離我們最近的一個(gè)恒星,，是跟南門a和南門b形成一個(gè)三星系統(tǒng),。

確實(shí)是存在這么一個(gè)三星系統(tǒng)，所以劉慈欣拿來(lái)作為他的設(shè)定,，三體人就在那,。但問題出在什么地方呢？其實(shí)這三個(gè)系統(tǒng),，在我看來(lái)還是比較穩(wěn)定的,，為什么比較穩(wěn)定呢？首先我們知道,，兩顆恒星互相繞著轉(zhuǎn)是穩(wěn)定的,，這就有點(diǎn)像地球繞著太陽(yáng)轉(zhuǎn)一樣，只不過(guò)是地球比太陽(yáng)的質(zhì)量小很多,，體積是小了一百萬(wàn)倍,。所以基本上是地球繞著太陽(yáng)轉(zhuǎn)，因?yàn)榈厍虻馁|(zhì)量不大影響到太陽(yáng)的質(zhì)量,，太陽(yáng)太大了,。那兩個(gè)南門a和南門b的質(zhì)量是差別不大，所以他們互相繞著轉(zhuǎn),。換句話說(shuō),，用我們物理學(xué)的術(shù)語(yǔ)是繞著他們的質(zhì)心在轉(zhuǎn)，但是是有規(guī)律的。加上比鄰星,，是不是會(huì)形成剛才我們說(shuō)的沒有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)呢,？不是的。因?yàn)楸揉徯请x這兩個(gè)星比較遠(yuǎn),，因此對(duì)他們之間相互繞著轉(zhuǎn)影響不大,。應(yīng)該這么看，我覺得是南門a和b相互繞著轉(zhuǎn),，然后比鄰星繞著他們轉(zhuǎn),。所以從更長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)看，應(yīng)當(dāng)是一個(gè)不可預(yù)測(cè)的系統(tǒng),，但是比較短的尺度看是可以預(yù)測(cè)的,。就像月亮、地球,、太陽(yáng),，其實(shí)也是一個(gè)三星系統(tǒng)。我們能不能說(shuō)月亮,、地球和太陽(yáng)是不可預(yù)測(cè)的,？我們不能說(shuō)，只是說(shuō)在更長(zhǎng)的,，也可能是上億年,，或者是數(shù)十億年的尺度上說(shuō)，是不可預(yù)測(cè)的,。但是在一個(gè)世紀(jì),，甚至幾十萬(wàn)年，都是可以預(yù)測(cè)的,。所以我們?nèi)祟愐恢被畹耐玫?，沒有因?yàn)槿窍到y(tǒng)而混亂。雖然那個(gè)三星不一樣,，是兩顆恒星靠的近,，互相繞著轉(zhuǎn)，另外一顆小的比鄰星繞著他們轉(zhuǎn),，而且很明顯比鄰星繞著他們轉(zhuǎn)的周期非常長(zhǎng),，我估計(jì)得有上千萬(wàn)光年到上億年。大概距離是0.2光年,，8光分是1.5億公里,，0.2光年是非常遙遠(yuǎn)的。所以估計(jì)得上千萬(wàn)光年繞著轉(zhuǎn),。因此至少在上億年的尺度上是不會(huì)發(fā)生紊亂現(xiàn)象,。上億年的尺度上不會(huì)發(fā)生紊亂現(xiàn)象我覺得三體星人會(huì)活的挺好的,。這是關(guān)于三體設(shè)定的物理學(xué)知識(shí)介紹。

下面一段我們講講《三體中的物理學(xué)》里面三維人進(jìn)入高維空間會(huì)發(fā)生什么事情,，這是第14章,，三維人進(jìn)入四維空間發(fā)生什么。

這件事是三體中一段非常有趣的故事產(chǎn)生出來(lái)的,，就是講萬(wàn)有引力號(hào),，第二批比較先進(jìn)的星艦來(lái)追擊另外一個(gè)逃亡的星艦藍(lán)色空間號(hào)。藍(lán)色空間號(hào)是人類第一批星艦被三體人剩下的所剩無(wú)幾的星艦之,。他們認(rèn)為人類在地球已經(jīng)沒有希望了,，所以就向外面逃亡。在逃亡的過(guò)程中,，他們消滅了另外自己的同一個(gè)艦隊(duì)里面的星艦,，叫量子號(hào)。為什么要消滅呢,？是因?yàn)橛X得如果向外太空逃亡,，可能他們星艦上所含的資源不夠，包括能源,、燃料,、食物之類的,。其實(shí)在他們消滅量子號(hào)的時(shí)候,，量子號(hào)同時(shí)也想消滅他們，他們的想法是一樣的,。消滅對(duì)方然后把對(duì)方的燃料和生活用品都拿過(guò)來(lái),。

因?yàn)樗麄儾恢篮髞?lái)地球人發(fā)現(xiàn)了羅輯，發(fā)現(xiàn)了黑暗森林法則,，跟三體人進(jìn)入了一個(gè)短暫的和平時(shí)期,，威懾時(shí)代，他們不知道,，他們就逃,。但是對(duì)于地球人來(lái)看，他們就犯了反人類罪行,，可是對(duì)于藍(lán)色空間號(hào),，他們認(rèn)為我們是一個(gè)新的人種誕生了，這個(gè)人種為了活命不擇手段,，包括干掉同類,，拿到他們的資源。所以地球人后來(lái)由于新的技術(shù)的發(fā)展,，又建造了第二批艦隊(duì),，這第二批艦隊(duì)的航速更高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)第一批艦隊(duì)，是光速的百分之幾,。其中追擊藍(lán)色空間號(hào)的叫萬(wàn)有引力號(hào),。追擊了大約有50年，終于快追到了,。為什么說(shuō)人類可以在一個(gè)星艦上生活50年呢,？因?yàn)榇蟛糠秩艘恢痹诒鶅鰻顟B(tài)，冷凍起來(lái)了,?？赡苤挥邪俜种畮椎娜嗽诠ぷ鳎麄冚啌Q工作,，百分之幾人的工作三兩年,，然后也去冬眠了，再喚醒兩三個(gè)人再工作,。

但是當(dāng)萬(wàn)有引力號(hào)追藍(lán)色空間號(hào),，他們之間只有一個(gè)天文單位的時(shí)候，一個(gè)天文單位是什么呢,？就是地球到太陽(yáng)的距離,，大概是1.5億公里。一個(gè)天文單位的時(shí)候,，他們就開始喚醒了所有的人,，認(rèn)為戰(zhàn)爭(zhēng)要一觸即發(fā)了。如果是星艦以光速運(yùn)動(dòng),，8分鐘左右就到了,，當(dāng)然星艦沒有那么高，是光速的百分之幾,，那也不過(guò)是8分再乘上幾十,。換句話說(shuō)也就是幾個(gè)小時(shí)就追到了，所以他們就喚醒了所有的人,。但他們突然發(fā)現(xiàn)本來(lái)護(hù)衛(wèi)他們的三體星人的水滴突然失靈了,。原來(lái)發(fā)生了一個(gè)非常離奇的事情，就是藍(lán)色空間號(hào)和萬(wàn)有引力號(hào)進(jìn)入了一個(gè)四維空間的碎片,。

就是宇宙里面的空間不完全是三維的,，我們知道三維是什么意思，就是上下前后左右,，用三個(gè)坐標(biāo)來(lái)描述,。他們進(jìn)入了一個(gè)四維的碎片，四維就比三維還高出一維,，就相當(dāng)于三維比兩維高出一維一樣,，一個(gè)立方體比一張紙要多一維,，一張紙張只有上下和左右，我們高出一維,，還有一個(gè)前后,。我不知道怎么來(lái)形容四維，可能除了上下左右前后還有一個(gè),。我們?nèi)S空間放在四維空間里,，就像一張紙放在我們的空間里一樣。突然藍(lán)色空間號(hào)和萬(wàn)有引力號(hào)都進(jìn)了四維空間的碎片,。就相當(dāng)于一個(gè)螞蟻在紙上爬,，我們可以用手把它提到第三維里面。所以就發(fā)生了這么一個(gè)奇怪的事情,，藍(lán)色空間號(hào)知道進(jìn)入了四維空間,，萬(wàn)有引力號(hào)不知道。所以他們就相當(dāng)于通過(guò)了第四維,，然后抄近路把水滴給干掉了,，他們又抄近路占有了萬(wàn)有引力號(hào)。因?yàn)樗{(lán)色空間號(hào)上的人數(shù)是他們的十倍,，有一千多人,，而萬(wàn)有引力號(hào)只有一百多人，而且他們根本不知道存在著這個(gè)四維空間,，就突然被占領(lǐng)了,。

我們回過(guò)頭來(lái)看，四維碎片的事是怎么回事兒,。我們讀劉慈欣的小說(shuō)覺得很正常嘛,，就像爬在紙上的螞蟻，你用手把它提出來(lái),，放到高于紙面一樣的第三維空間一樣，這很正常,，劉慈欣也覺得很正常,，但這個(gè)物理上是有缺陷的。

我的結(jié)論是,，如果真的三維人坐著星艦駛到一個(gè)四維空間的碎片,，他要膽敢爬到四維空間里去，他會(huì)立刻毀滅,，爆炸或者什么樣,。用我們的成語(yǔ)講就是灰飛煙滅。為什么會(huì)灰飛煙滅呢,？他跟螞蟻從紙面上拿起來(lái)不一樣,，因?yàn)槲浵佋诩埫嫔纤w會(huì)的物理學(xué)規(guī)律和離開紙面體會(huì)到的物理學(xué)規(guī)律是一樣的,。但是三維空間的人體會(huì)到的物理學(xué)的規(guī)律和四維空間的物理學(xué)規(guī)律是完全不一樣的。我們?nèi)S的人之所以生存要依賴于三維物理學(xué)規(guī)律,。到了四維里面,，物理學(xué)規(guī)律變了，那么三維人就沒有辦法生存了,。我就講講為什么沒有辦法生存,。

我們知道，有兩個(gè)非常重要的因素使得人類得以生存,，首先存在原子和分子,。原子就是電子繞著原子核在運(yùn)動(dòng)，形成了一個(gè)穩(wěn)定的系統(tǒng),，然后原子之間再相互吸引,，再形成分子，等等,，組成了我們?nèi)梭w,。原子之所以存在，依賴于一個(gè)非常重要的規(guī)律,，就是說(shuō),，電子和原子核之間的相互作用是庫(kù)侖力，庫(kù)侖力是什么意思呢,？就是他們的吸引力是跟距離平方成反比的,。而且我們可以證明，只有當(dāng)庫(kù)侖力成立的時(shí)候，原子才是穩(wěn)定的,，如果不是和距離平方成反比,，比如說(shuō)和距離的三次方成反比，或者是和距離四次方成反比,，這個(gè)原子系統(tǒng)都是不穩(wěn)定的。

換句話說(shuō),，我們非常幸運(yùn),，在這個(gè)世界,，庫(kù)侖力是成立的。但是非常遺憾,，庫(kù)侖力到了四維就變成了和距離的立方成反比，r的立方成反比，如果把我們身體的原子突然放到四維里面,，這個(gè)原子核和電子之間的吸引力突然變成r的三次方了,，馬上就崩潰了,，原子都崩潰了,，那人的整個(gè)身體都崩潰了,。

我們回過(guò)頭來(lái)再講講,，為什么說(shuō)庫(kù)侖力在三維空間里面跟距離平方成反比,，而在四維空間里面是跟距離立方成反比，非常簡(jiǎn)單,，我們想想能量是守恒的,，你比如說(shuō)一個(gè)燈泡發(fā)出的光,，比如說(shuō)40瓦，是每秒鐘它的功率是40個(gè)焦耳,，這個(gè)是不會(huì)變的,。所以你離這個(gè)燈泡越遠(yuǎn)，你會(huì)感到光越弱,，因?yàn)樗⒉嫉那蛎婢透?，它總的球面上所受的功率是每秒?0焦耳，你離它很遠(yuǎn),，它的球面變的更大了,，所以你看到的，你的眼睛接收到的是有限的光,，有限的面積,，因此你看到的燈泡就弱，而這個(gè)弱是跟距離有個(gè)關(guān)系,，就是跟距離平方成反比,。原因很簡(jiǎn)單，這個(gè)球面是跟距離平方成反比的,。因此你單位面積里面接受的光一定是跟距離平方成反比的,。庫(kù)侖力也是這么一個(gè)道理，他雖然不是能量守恒,，但道理是類似的,。

那么到了四維會(huì)怎么樣呢？同樣的燈泡你讓它發(fā)光,，這個(gè)時(shí)候包著燈泡的球面就不再是兩維的球面了,，因?yàn)樗谒木S空間里面，它的球面就變成三維了,。因此根據(jù)能量守恒,，它的燈泡發(fā)出的光的強(qiáng)度，是跟三維球面的體積有關(guān)的,。而三維球面的體積是跟距離的立方成正比,，因?yàn)樗侨S的，它是立方,。所以如果你在四維里面用眼睛看一個(gè)燈泡,，你看到的這個(gè)亮度是跟距離的立方成反比，同樣在四維空間里面,，庫(kù)侖力也是跟距離的立方成反比,。所以我們就回到前面的話題,，如果把我們身體的原子放到四維空間里，他們之間的關(guān)系是跟距離的立方成反比,，然后根據(jù)我們的物理學(xué),，你可以很快的解這個(gè)方程，這個(gè)是不穩(wěn)定的,，馬上就崩潰,。所以三維人是沒有辦法進(jìn)入四維的。這個(gè)是跟我們的直覺完全相反的,。它和紙上的螞蟻不一樣，因?yàn)槲浵伇M管在紙上爬,，它的規(guī)律還是三維的,，它的身體里面分子原子還是三維的，所以你把它提到三維里,，它不會(huì)發(fā)生變化,。今天就跟大家聊這么些，以后有機(jī)會(huì)和大家再聊,，我有可能在我的公眾號(hào)上會(huì)繼續(xù)談一些和科幻相關(guān)的物理學(xué)問題,，歡迎大家關(guān)注我的公眾號(hào)，我的公眾號(hào)叫淼叔,。謝謝大家,。

撰稿：李淼 講述：李淼

《三體》中的物理學(xué)原理篇三

zz 一個(gè)社會(huì)學(xué)家對(duì)黑暗森林法則的反駁來(lái)源： 丁旭陽(yáng)的日志

這學(xué)期撈到個(gè)機(jī)會(huì)給本科生開社會(huì)學(xué)導(dǎo)論課，本沒指望他們讀什么參考書,，不過(guò)更沒想到的是,，我自己反而被布置了兩本“課外讀物”。

事情是這樣,，一天下課,，一位好心的學(xué)生向我推薦說(shuō)：“老師，你該讀一下《三體》,，里面提到了一種‘宇宙社會(huì)學(xué)’,！”

“宇宙社會(huì)學(xué)！”我當(dāng)時(shí)就震撼了,！直接想起了朱海軍的“面對(duì)面”和網(wǎng)上某社會(huì)學(xué)愛好者發(fā)明的“人生論”等等山寨社會(huì)學(xué)理論,，不過(guò)這個(gè)名詞象個(gè)黑洞一樣，聽起來(lái)更加具有誘惑力,。聯(lián)想起眾多朋友的推薦,，我沒有理由拒絕相信這是一本好小說(shuō)。于是誠(chéng)心誠(chéng)意地借了來(lái)攻讀之,。書很好看,，“宇宙社會(huì)學(xué)”出現(xiàn)在劉慈欣“地球往事”三部曲之二——《三體：黑暗森林》里面,，主人公羅輯依靠“社會(huì)學(xué)知識(shí)”而非物理學(xué)知識(shí)戰(zhàn)勝了外星人，在公眾對(duì)社會(huì)學(xué)認(rèn)識(shí)度不高的當(dāng)今中國(guó),，一部“硬科幻代表作”中把社會(huì)學(xué)提到這樣的高度,，很出乎我的意料。

作為一名跨世紀(jì)的“社會(huì)青年”,，總免不了被問到的兩個(gè)“終極問題”之一就是“社會(huì)學(xué)有什么用?。俊蔽乙酝鶅?chǔ)備的答案比較低調(diào),，比較無(wú)厘頭：“學(xué)了社會(huì)學(xué)可以教社會(huì)學(xué)?。　?，令聞?wù)邆?cè)目?，F(xiàn)在，我知道我可以拋出一個(gè)高調(diào)得多的答案了：“學(xué)了社會(huì)學(xué)至少可以保衛(wèi)地球,，大戰(zhàn)外星人?。　弊鳛橐粋€(gè)業(yè)余的（偽）科幻迷來(lái)說(shuō),，這個(gè)答案簡(jiǎn)直太拉風(fēng),，太合我的心意了！我要向大劉老師致以崇高的敬禮,！

不過(guò)敬禮歸敬禮,，這個(gè)“宇宙社會(huì)學(xué)”還是要從專業(yè)角度好好考察一下的?！翱茖W(xué)幻想”一直把“社會(huì)科學(xué)”排除在外,，其實(shí)是個(gè)不正常的現(xiàn)象。除了社會(huì)科學(xué)“準(zhǔn)科學(xué)”的尷尬地位之外,，其實(shí)也跟科學(xué)界對(duì)社會(huì)科學(xué)研究的特殊性認(rèn)識(shí)不足有關(guān),。借這個(gè)考察“宇宙社會(huì)學(xué)”的機(jī)會(huì)，或許可以看一下,，社會(huì)科學(xué)的專業(yè)知識(shí)對(duì)于豐富我們對(duì)未來(lái)世界的幻想起著多么重要的作用,。而缺了這個(gè)視角，對(duì)于一部幻想人類未來(lái)的小說(shuō)來(lái)說(shuō)又是多么大的遺憾,。

我們知道,，知識(shí)的建立有兩個(gè)途徑，經(jīng)驗(yàn)歸納和理論推導(dǎo)（演繹）,。經(jīng)驗(yàn)歸納服從實(shí)證批判,，理論推導(dǎo)服從邏輯批評(píng)。而理論推導(dǎo)必須要有起點(diǎn),，歸根結(jié)底要建立在經(jīng)驗(yàn)歸納基礎(chǔ)上的,。所謂“公理”,，是理論的基礎(chǔ)，往往是在一定普遍的尺度上不證自明的常識(shí),。所以從原則上說(shuō),，經(jīng)驗(yàn)世界是所有知識(shí)的來(lái)源，公理也不例外,。公理階段的偏差,，往往直接影響到理論是否正確，或者至少是理論適用的范圍大小,。

那我們就來(lái)看看在楊冬墓前,，葉文潔傳授給羅輯的宇宙社會(huì)學(xué)知識(shí)，有幾分站得住腳,。說(shuō)實(shí)話,，這一幕總讓我聯(lián)想到上帝向摩西顯現(xiàn)。宇宙社會(huì)學(xué)第一公理：生存是文明的第一需要,。

宇宙社會(huì)學(xué)第二公理：文明不斷增長(zhǎng)和擴(kuò)張，但宇宙中的物質(zhì)總量保持不變,。羅輯說(shuō)：“葉老師,，從社會(huì)學(xué)角度看，這兩條公理都足夠堅(jiān)實(shí)……” 很遺憾,，從社會(huì)學(xué)角度看,，這兩條公理都不成立。

先說(shuō)第一條,。邏輯學(xué)上,，“是”是個(gè)極其關(guān)鍵的詞匯，“應(yīng)然”或是“實(shí)然”都可以用“是”來(lái)表達(dá),，但其中的含義是截然不同的,。第一公理這個(gè)命題，是“應(yīng)然”還是“實(shí)然”呢,？“生存應(yīng)該成為文明的第一需要,？”還是“生存確實(shí)是文明的第一需要？”

大劉在這兩本經(jīng)天緯地的奇書中已經(jīng)展現(xiàn)出了他深厚的自然科學(xué)素養(yǎng),。但是對(duì)于社會(huì)科學(xué),，他顯然沒有把握住其中的關(guān)鍵。前面提到社會(huì)科學(xué)的特殊性,，在我看來(lái),，就是“意義”二字。原因無(wú)他,，因?yàn)樯鐣?huì)科學(xué)研究的現(xiàn)象無(wú)論再怎樣被“忽略細(xì)節(jié),，濃縮成一個(gè)點(diǎn)”,，面對(duì)的集合體也是由有意志有情感的個(gè)人組成的。涉及人的地方,，一定存在意義,。宇宙社會(huì)學(xué)第一公理到底是應(yīng)然命題還是實(shí)然命題，這在自然科學(xué)中無(wú)足輕重,。因?yàn)楹阈呛驮邮遣粫?huì)涉及意義的,。無(wú)論“應(yīng)該這樣轉(zhuǎn)”還是“確實(shí)這樣轉(zhuǎn)”對(duì)它們來(lái)說(shuō)都是一樣，總之他們就是這樣轉(zhuǎn),。但是對(duì)于人類文明來(lái)說(shuō),，情況完全不同。

人有意志,，可以選擇,，而且他們的選擇并不總是依據(jù)自己真正的需要，哪怕是學(xué)者眼中的“第一需要”,！現(xiàn)代社會(huì)的“成癮性”現(xiàn)象就不必說(shuō)了,，古人的事例更是多不勝數(shù)。不必?zé)┮F(xiàn)象學(xué)社會(huì)學(xué)的理論,，簡(jiǎn)單舉例即可,。古龍說(shuō)過(guò)一句話：“每個(gè)人都有一樣比自己的命更要緊的東西，酒鬼眼中的酒,，色鬼眼中的美人,，賭鬼眼中的賭局，都是如此,?！逼鋵?shí)已經(jīng)把這個(gè)道理說(shuō)得很清楚。人之所以為人,，正因?yàn)樗⒉幌駝?dòng)物一般,，把自己的生命看得重于一切。談?wù)摰健拔拿鳌?，尤其如此,。“文明”必然涉及“互惠”和“利他”,，有時(shí)候,，生存的第一需要也是可以被犧牲的。

當(dāng)然人有為了基本生存不惜一切的時(shí)候,，社會(huì)學(xué)從來(lái)不否認(rèn)這一點(diǎn),。但是作為“公理”，應(yīng)該是個(gè)極強(qiáng)的論斷,，只要有反證就可以被推翻,，何況是如此大量的“反證”,。只能說(shuō)這個(gè)公理本身有問題。

假設(shè)一位支持宇宙社會(huì)學(xué)的對(duì)手辯駁：“不,，你說(shuō)的是微觀層次,，作為整個(gè)文明本身，是不會(huì)為了另一個(gè)文明犧牲的,?！?/p>

我同意，但是既然上升到宏觀層次,，我就要提醒對(duì)手,，他在擺脫了一個(gè)問題的同時(shí)，面對(duì)著一個(gè)新的問題：文明本身是有重量的,。

這個(gè)詩(shī)意的說(shuō)法借自卡爾維諾的《看不見的城市》,，用社會(huì)學(xué)術(shù)語(yǔ)來(lái)說(shuō)，文明社會(huì)必然是個(gè)分化的社會(huì),，其運(yùn)行是有成本的,。生存的需要并不必然可以清晰地傳遞到?jīng)Q定文明命運(yùn)的階層心中。如果從“生存是第一需要”的公理出發(fā),，五世紀(jì)的羅馬帝國(guó)應(yīng)該重整尚武精神,，把蠻族遷移到邊疆才對(duì)，不應(yīng)該大量雇用蠻族軍隊(duì),。清王朝末年應(yīng)該整頓吏治，推行新政才對(duì),，不該把施行憲政的日期一推再推,。可惜我們知道這一切都沒有機(jī)會(huì)發(fā)生,，有權(quán)力為文明選擇未來(lái)的人往往已經(jīng)被文明局限住了視野,，一個(gè)文明運(yùn)行的成本決定了它無(wú)力去選擇另一種可能。

用一個(gè)詩(shī)化的說(shuō)法總結(jié)就是：“文明自身是自身的敵人”,。探尋歷史上文明盛衰的軌跡,，無(wú)不如此，所以說(shuō),，無(wú)論“應(yīng)然”還是“實(shí)然”,，第一公理都是站不住腳的。宇宙社會(huì)學(xué)第二公理不成立的原因,，和第一條有聯(lián)系,。

宇宙中總量保持恒定與否和社會(huì)學(xué)沒關(guān)系，可以省略,，重點(diǎn)看前半句,。

如今地球上生存的人,，總屬于這種或那種文明，所以當(dāng)我們回顧文明的歷程時(shí),，總不免產(chǎn)生“文明在不斷增長(zhǎng)和擴(kuò)張”的幻想,。可事實(shí)呢,？地球上曾經(jīng)存在過(guò)的所有文明中,，延續(xù)到今天的絕對(duì)是少數(shù)。大多數(shù)文明都已經(jīng)湮沒在歷史的長(zhǎng)河中了,。王銘銘在碰到有人質(zhì)疑歷史的重要性時(shí),，總要反問對(duì)方：“你說(shuō)自古到今，死人多還是活人多,？”面對(duì)宇宙社會(huì)學(xué)第二公理,，我們可以這么問，只不過(guò)主體換成文明而已：消失的文明多還是延續(xù)下來(lái)的文明多,？ 假設(shè)我的對(duì)手這樣辯駁：“你說(shuō)的這都是地球上的狀況,，宇宙中不適用！”并且引用創(chuàng)始人葉文潔的話：“宇宙社會(huì)學(xué)比起人類社會(huì)學(xué)來(lái)呈現(xiàn)出更清晰的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu),！” 對(duì)不起,，還是不對(duì)。人群的量級(jí)是個(gè)問題,，不過(guò)不是核心的問題,。哪怕在一個(gè)社會(huì)內(nèi)部，只要從統(tǒng)計(jì)入手,，大量社會(huì)事實(shí)也會(huì)呈現(xiàn)出清晰的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu),，例如離婚率、自殺率,、教派人數(shù)興衰等等,，并不需要放大到宇宙級(jí)別。問題是你采取什么路徑去看,。堅(jiān)持實(shí)證方法,，用自然科學(xué)手段研究社會(huì)的人，也會(huì)得到一些成果,，但是從概念界定開始（什么叫做“婚姻”和“教派”）,，他就會(huì)遭到“意義”問題的持續(xù)困擾，直到他解釋這些現(xiàn)象為止（為什么離婚率會(huì)上升,？為什么教派興起又衰落,？）。他會(huì)發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)可以幫他一些忙，但是關(guān)鍵的問題他都必須從意義入手才能解決,。照《三體》的世界觀看,，三體人或許比較先進(jìn)，比較特殊（不能隱藏內(nèi)心意圖）,，但是與人類一樣有精神覺悟,，有自由意志的生物，能制造,、交流和讀解意義,。宇宙中的其他文明數(shù)量再多，構(gòu)成的“宇宙社會(huì)”再?gòu)?fù)雜,，只要能互相交流,，那么“宇宙社會(huì)學(xué)”就一定會(huì)涉及到意義問題，絕對(duì)不可能用數(shù)學(xué)來(lái)解決的,。

所以說(shuō)穿了,，所謂“宇宙社會(huì)學(xué)有清晰的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)”，其實(shí)只是理工科背景人士對(duì)于社會(huì)的一種幻想（不客氣地說(shuō)是無(wú)知）,，跟宇宙不宇宙倒沒什么關(guān)系,。接下來(lái)談?wù)剝蓚€(gè)重要概念：“猜疑鏈”和“技術(shù)爆炸”。

猜疑鏈不新鮮,，博弈論中的“囚徒困境”就是典型的猜疑鏈造成的——兩個(gè)囚徒互相猜疑對(duì)方的選擇,，難以決定自己的下一步如何舉措。這個(gè)假設(shè)的前提是兩人處于完全無(wú)知的黑幕狀態(tài),，并且彼此之間缺乏信任和共同利益,。

這個(gè)假設(shè)聽起來(lái)沒錯(cuò)，因?yàn)閮蓚€(gè)陌生人之間是完全可能發(fā)生這種博弈的,。它的問題在于,，它假設(shè)社會(huì)有一個(gè)起點(diǎn)狀態(tài)，在這種狀態(tài)下,，不熟悉的陌生人各自本來(lái)是孤獨(dú)的，彼此之間是陌生的,，好像是穴居的動(dòng)物一樣,，在這種起點(diǎn)狀態(tài)下，人和人開始交往并結(jié)成團(tuán)體,。盧梭的社會(huì)理論就是建立在這種起始狀態(tài)之下的,。

然而在我看來(lái)，這種狀態(tài)并非人類社會(huì)的常態(tài),，毋寧說(shuō)是一個(gè)非常態(tài),。人是群體生活的動(dòng)物，絕大多數(shù)的人類都是在社群中長(zhǎng)大的，人類社會(huì)的常態(tài)應(yīng)該是聚眾而居,。當(dāng)然這并不意味著我們應(yīng)該拋棄猜疑,，把信任當(dāng)作是社會(huì)學(xué)理論的起點(diǎn)，人和人之間的交往是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程,，猜疑和信任都只是這個(gè)過(guò)程中的一部分,。如果要我為社會(huì)學(xué)理論選擇一個(gè)起點(diǎn)的話，我會(huì)選擇人和人之間有猜疑的信任,，或者說(shuō)有誤解的交流,，而非絕對(duì)的猜疑。

對(duì)方可能會(huì)提出反對(duì)意見：宇宙中文明之間的遭遇,，更多與穴居動(dòng)物的遭遇類似,，而與已經(jīng)建立了信任關(guān)系的社群無(wú)關(guān)。所以即使猜疑鏈在人類社會(huì)中不合適,，在宇宙中卻是絕對(duì)合適的,。

我的意見是，猜疑鏈這個(gè)概念用來(lái)描述人類社會(huì)過(guò)于高估了猜疑,，而如果用在宇宙社會(huì)中,，恐怕是高估了信任，準(zhǔn)確地說(shuō)是文明與文明之間的了解,。

事實(shí)上猜疑鏈這個(gè)概念本身就已經(jīng)包含了了解的成分,，正是相信對(duì)方有與我類似的價(jià)值觀和行為模式，所以才有“以己度人”的余地,。因此,，即使我覺得章北海率領(lǐng)的艦隊(duì)之間的勾心斗角可以接受，我還是忍不住要懷疑,，宇宙中的文明遭遇,，會(huì)有這樣的前提么？

假如a星球的文明與b星球遭遇,，他們能馬上了解彼此之間的實(shí)力差距么,？假如對(duì)方有意掩藏起了自己的實(shí)力怎么辦？假如對(duì)方的科技水平并非單純反映在對(duì)外層空間的探索上怎么辦,？又或者,，假如對(duì)方對(duì)于生命和宇宙有跟我完全不同的態(tài)度怎么辦？率先攻擊會(huì)不會(huì)反而招來(lái)飛來(lái)橫禍,？那是不是不攻擊反而會(huì)是更為明智的選擇呢,？ 最后一條：技術(shù)爆炸。這一條沒什么好駁的,，因?yàn)樵谖铱磥?lái)是順理成章地不成立?，F(xiàn)代人被現(xiàn)代以來(lái)的人類歷史框住了思維，總是以為近五百多年來(lái)的技術(shù)持續(xù)進(jìn)步是順理成章的，甚至以為加上人類所有歷史的過(guò)去,，就是一個(gè)理論不斷上階梯,，技術(shù)突破瓶頸的歷史。這是典型的進(jìn)化論的宏偉敘事,?；厥兹祟惖臍v史，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)許多古代的工藝至今難以復(fù)現(xiàn),，而很多技術(shù),，實(shí)際上經(jīng)歷了一個(gè)重復(fù)失落和再發(fā)明的過(guò)程。近幾百年來(lái)的技術(shù)爆炸到底是個(gè)偶然還是必然,，現(xiàn)在還無(wú)從知曉,。再往深了質(zhì)疑，連近幾百年來(lái)的技術(shù)爆炸是否成立也成問題,，因?yàn)殡S著現(xiàn)代性的演進(jìn),，人類一邊在不停地發(fā)明出新的技術(shù)，一邊在不停地失去舊的技術(shù),。我們的社會(huì)從沒有現(xiàn)在這樣先進(jìn),，也從沒有現(xiàn)在這樣單一。技術(shù)在未來(lái)到底是會(huì)不停地爆炸下去,，還是會(huì)反過(guò)來(lái)將人類吞噬,，現(xiàn)在是個(gè)誰(shuí)也說(shuō)不準(zhǔn)的事情。因此斷定技術(shù)爆炸是文明的一條支配法則,，顯然是過(guò)于短視了,。

還要提宇宙的特殊性的話，我只能說(shuō),，依據(jù)小說(shuō)的內(nèi)容,，連三體文明都是技術(shù)勻速發(fā)展的，憑什么斷定這個(gè)概念的合理性呢,？ 最后談?wù)劺碚摰娜∠騿栴},。

在自然科學(xué)里面，我們常說(shuō)“發(fā)現(xiàn)”了一條定理,，包含的意思,，是說(shuō)客觀規(guī)律是不以人的意志為轉(zhuǎn)移的，只等著人類的意識(shí)去接近,。而在社會(huì)科學(xué)里，尤其是八十年代以來(lái),，我們常說(shuō)某人“發(fā)明”了一條理論,，因?yàn)槲覀兂姓J(rèn)，社會(huì)科學(xué)的理論（或者更前衛(wèi)一點(diǎn)說(shuō)，我們認(rèn)為人類所有的理論）都是“發(fā)明”出來(lái)的,。是帶著特殊用意的建構(gòu),。《三體》中的宇宙社會(huì)學(xué)也是這樣,，用意無(wú)非是要營(yíng)造出一種殘酷的宇宙叢林法則來(lái),，好支撐小說(shuō)情節(jié)的展開。

然而即使我承認(rèn)這只是小說(shuō)的筆法而已,，我還是要挑剔一番,，因?yàn)槲覍?shí)在不忍心看到這樣一部充滿了堅(jiān)實(shí)的自然科學(xué)細(xì)節(jié)的幻想小說(shuō)，在社會(huì)科學(xué)方面出現(xiàn)這樣不成熟的設(shè)想,。這與天馬行空的前瞻性幻想不同,，大劉的“宇宙社會(huì)學(xué)”再現(xiàn)出來(lái)的，其實(shí)只是社會(huì)學(xué)早在四五十年前就已經(jīng)拋棄的一些陳腐思想,，有些想法的淵源,，甚至可以上溯到啟蒙時(shí)代一些自然科學(xué)家和政治學(xué)家對(duì)于人類社會(huì)所做的臆測(cè)，以及從自己學(xué)科出發(fā)的輕率比附,。盡管充滿童趣,，然而很遺憾，這些“人對(duì)人是狼”,、“社會(huì)遵循數(shù)學(xué)模型”,、“技術(shù)不斷進(jìn)步”之類的幻覺，在社會(huì)學(xué)里已經(jīng)屬于史前史了,。

從理論根源上去追溯這種社會(huì)觀是一條路徑,。讓我更感興趣的小說(shuō)中具體的思想路徑。葉文潔從自己文革的經(jīng)歷中得出這樣的社會(huì)觀,，可以理解,。我也可以理解經(jīng)歷過(guò)文革的一代人這樣去認(rèn)知社會(huì)。但是,，與他們認(rèn)為“文革把整個(gè)人類社會(huì)還原到了原點(diǎn)”,，故此可以通過(guò)文革中的人際關(guān)系去認(rèn)識(shí)社會(huì)不同，我認(rèn)為文革狀態(tài)是人類社會(huì)的一種極端形態(tài),，就此把“社會(huì)”定義成一場(chǎng)“無(wú)仁義的戰(zhàn)爭(zhēng)”,，恐怕有失偏頗。

值得大力肯定的一點(diǎn)是,，《三體》這部瑰麗的科幻小說(shuō)第一次從正面肯定了社會(huì)學(xué)的價(jià)值,。作為一名社會(huì)學(xué)從業(yè)者，我深深感謝大劉老師對(duì)于這門學(xué)科的推重,，同時(shí)感佩于大劉老師的眼界之寬廣,。如果有說(shuō)得不對(duì)的地方,，歡迎討論。

讀完這本小說(shuō),，我的心里多了一個(gè)幻想,。我憧憬著，有一天我從夢(mèng)中醒來(lái),，赫然發(fā)現(xiàn)兩位黑衣人站在我的床頭：“噓……先生,，對(duì)不起，請(qǐng)跟我們來(lái)一趟,，外星事務(wù)司現(xiàn)在急需一名社會(huì)學(xué)學(xué)者的幫助,。”

《三體》中的物理學(xué)原理篇四

專業(yè)：軟件工程（12級(jí)）班級(jí)：

姓名：xxx學(xué)號(hào)：xxxxxx

科幻電影中的物理學(xué)

我看過(guò)很多科幻電影,，對(duì)科幻電影中的時(shí)空穿梭很感興趣,，大家都看過(guò)《機(jī)器人總動(dòng)員》《哈利波特》《愛麗絲夢(mèng)游仙境》以及我國(guó)的古裝穿越劇等好看的科幻片，其中有很多物理知識(shí)和一些天馬行空的思想,。

我很喜歡看《愛麗絲夢(mèng)游仙境》,，它講的是她跟隨一只白色的兔子逃到一個(gè)洞里，進(jìn)入仙境,。13年前,，愛麗絲曾來(lái)過(guò)此地，但她現(xiàn)在卻一點(diǎn)也不記得了,。在這里,，愛麗絲與那些可愛的老朋友們重逢了：虛張聲勢(shì)的睡鼠，美麗的白皇后和她可憎的姐姐紅桃皇后,，還有雙胞胎兄弟,，毛毛蟲，白兔,，瘋帽子等等,。在奇妙的仙境歷險(xiǎn)中，愛麗絲了解到自己身負(fù)的重大使命,，那就是帶領(lǐng)地下世界的居民們結(jié)束了紅桃皇后的邪惡統(tǒng)治,，恢復(fù)昔日仙境。

其實(shí)用物理學(xué)的思想來(lái)解釋在這個(gè)世界上是沒有仙境的,，仙境的歷險(xiǎn)也只是作者憑空想象出來(lái)的,，山洞都是有盡頭的，不可能鏈接到另一個(gè)世界,，更別提仙境了,，只是作者對(duì)現(xiàn)實(shí)的一種抨擊，對(duì)愛麗絲勇敢機(jī)智的一種贊揚(yáng),。從物理的角度來(lái)講我們的地球上沒有仙境,，也沒有通往仙境的山洞,。

我們都知道動(dòng)量守恒定律的，大家還記得《機(jī)器人總動(dòng)員》,，當(dāng)電影中的機(jī)器人瓦力不小心漂浮進(jìn)太空后，它無(wú)論怎么動(dòng),，怎么努力都不能漂回到飛船,，因?yàn)樵谔罩袥]有其他的物體甚至空氣來(lái)使機(jī)器

1人瓦力受到向前的力量。如果要使自己得到一個(gè)向前的動(dòng)量,，必須對(duì)其他物體施加力使得其它的物體得到一個(gè)大小相等但方向相反的動(dòng)量,。這樣設(shè)定向前的動(dòng)量為正，向后的動(dòng)量為負(fù),，總和仍然與之前一樣為零,。幸虧?rùn)C(jī)器人瓦力身邊帶著的一個(gè)滅火器瓶，他向后放出滅火用的泡沫,，使自己受到反沖力,，得到向前的動(dòng)量，當(dāng)然,，設(shè)機(jī)器人瓦力向正方向運(yùn)動(dòng),，泡沫向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，機(jī)器人瓦力的動(dòng)量為正,，泡沫的動(dòng)量為負(fù),，所以這時(shí)系統(tǒng)的總動(dòng)量仍然守恒。這樣,，用電影中的實(shí)例就是物理的闡述,。一個(gè)系統(tǒng)如果不受外力或者所受外力為零，則系統(tǒng)的總動(dòng)量保持恒定,。從物理學(xué)角度來(lái)看,，沒有什么可以隱形，只有人眼看不到的而已,。我們喜歡的《哈利波特》魔幻主題系列電影的主人公擁有一件神奇的隱形道具,，然而隱形衣雖然這件隱形衣已不屬于科學(xué)領(lǐng)域了，人能瞥見物體,，是因?yàn)楣庹盏轿矬w后被反射到人的視網(wǎng)膜上因此物體的隱身應(yīng)該屬于一個(gè)光學(xué)問題實(shí)現(xiàn)隱形一般有兩條路可走一種是尋找能夠吸收可見光的特殊材料另外一種就是改變物體對(duì)光線的折射率,，讓電磁波“拐彎”，繞過(guò)物體因?yàn)樘烊浑[形,，當(dāng)光波從具備正折射率的材料入射到具備負(fù)折射率材料的界面時(shí),，光波的折射與常規(guī)折射相反，入射波和折射波處在于界面法線方向同一側(cè),。但以現(xiàn)在的技術(shù)還是不可以實(shí)現(xiàn)的,，所以這些是作者大膽的夸張和想象,。

近年來(lái)我國(guó)穿越劇很是風(fēng)行，幾天后即將上映的《步步驚情》,，就是穿越劇,，女主角從清朝穿回現(xiàn)在，清朝男主角穿回現(xiàn)代,，他們?cè)跁r(shí)空里穿越過(guò)去和將來(lái),。前幾年《空鎖心玉》 《步步驚心》等是女主角穿越回到幾百年前的清朝，發(fā)生的一系列搞笑感人的故事,，時(shí)光之旅在理論上是可行的,，人類可以打開回到過(guò)去的大門和通向未來(lái)的捷徑。為了實(shí)現(xiàn)時(shí)光旅行,，霍金首先建議人們接納時(shí)間作為第四維的觀念,。他舉了一個(gè)非常簡(jiǎn)單的例子：當(dāng)人們駕駛汽車時(shí)，向前直行和向后倒車是第一維,，向左或向右轉(zhuǎn)彎是第二維,，在山路上爬坡和下坡是第三維，那么時(shí)間就是第四維,。對(duì)于物理學(xué)家來(lái)說(shuō),，時(shí)光隧道也許就是蟲洞?；艚鹫f(shuō),，蟲洞就在我們周圍，只是小到肉眼無(wú)法看見,。宇宙萬(wàn)物都會(huì)出現(xiàn)小孔或裂縫,，這種基本規(guī)律同樣適用于時(shí)間。時(shí)間也有細(xì)微的裂縫和空隙,，比分子,、原子還要小的空隙被稱作“量子泡沫”，而蟲洞就存在于“量子泡沫”中,。但是目前我們還達(dá)不到這樣的科技,。科幻電影中種種奇特的幻想讓我們感到了宇宙的奧秘,，生活中一些事情的不可思議,，也許那些都不是真的，也許有一定的物理依據(jù),，但這都給我們帶來(lái)了很大的影響,，不僅讓我們?cè)诳措娪暗耐瑫r(shí)欣賞到美美的電影大餐，也讓我們進(jìn)一步思考那些是否真實(shí)存在,，擴(kuò)寬了物理的研究之路,。在學(xué)習(xí)了科幻電影中的物理學(xué)后,，我學(xué)到了很多物理知識(shí)，也明白許多現(xiàn)象,，如“時(shí)間之旅”“空間折疊”等,，真空是不能傳播聲音的,，學(xué)習(xí)這些物理知識(shí)是很有必要的，選修這門課是很有意義的,，一方面讓我們知道了物理知識(shí)的奧秘,，一方面啟發(fā)了我們的想象力,。科

幻作品與物理學(xué)科的成長(zhǎng)也有著明顯的相互增進(jìn)效果,，科幻作品給物理學(xué)家提供了無(wú)盡的猜想,，但那畢竟是猜想，就像我前面所講的《愛麗絲夢(mèng)游仙境》一樣,，這個(gè)世界上沒有仙境,，物理也解釋不了仙境，它是作者的想象,，感情的抒發(fā)，對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的一種諷刺,，用愛麗絲的勇敢機(jī)智打敗紅桃皇后,，鼓勵(lì)人們要同惡勢(shì)力斗爭(zhēng)到底，爭(zhēng)取自由,。所以我們要辯證的認(rèn)識(shí)科幻電影中的物理學(xué),。

《三體》中的物理學(xué)原理篇五

科幻電影中的物理學(xué)

課程作業(yè)

科幻電影中的物理學(xué)

——《月隕天劫》

物理學(xué)是研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)、物質(zhì)相互作用和運(yùn)動(dòng)規(guī)律的自然科學(xué),，是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，按所研究的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)形態(tài)和具體對(duì)象,，它涉及的范圍包括：力學(xué)、聲學(xué),、熱學(xué)和分子物理學(xué)、電磁學(xué),、光學(xué)、原子和原子核物理學(xué),、基本粒子物理學(xué),、固體物理學(xué)以及對(duì)氣體和液體的研究等.物理學(xué)包括實(shí)驗(yàn)和理論兩大部分，經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)被證實(shí)為可靠的理論物理包括：理論力學(xué),、熱力學(xué)和統(tǒng)計(jì)物理學(xué)、電動(dòng)力學(xué),、相對(duì)論,、量子力學(xué)和量子場(chǎng)論。

科幻電影是好萊塢類型片的一種,，其特色的情節(jié)包含了科學(xué)奇想,。和其它類型片一樣，它是隨著電影工業(yè)化生產(chǎn)而出現(xiàn)的，其人物形象,、敘事結(jié)構(gòu)和價(jià)值觀都有一定的模式,。它是被批量化、重復(fù)化生產(chǎn)的同類產(chǎn)品,，滿足了人們?cè)陂e暇時(shí)對(duì)一部“很容易看懂”的娛樂電影的需求,。同樣也和其它類型片一樣，它大量生產(chǎn)的都是平庸之作,，但在此基礎(chǔ)上,，也產(chǎn)生了一些在美學(xué),、思想和歷史上有價(jià)值的經(jīng)典作品,。

那么物理學(xué)在科幻電影中又是如何體現(xiàn)的呢，接下來(lái)我將會(huì)借助于一部科幻電影來(lái)向大家分析物理學(xué)在該電影中的表現(xiàn)形態(tài),。

讓我們先來(lái)了解一下這部電影的內(nèi)容,，正當(dāng)人們興致勃勃地欣賞萬(wàn)年一遇的巨型流星雨時(shí),，一顆躲藏在流星群中的棕矮星突然沖向月球。巨大的沖擊力引起恐怖的爆炸,，月球表面的部分區(qū)域瞬間碎裂成巖屑,。碎片很快墜入地球的大氣層，所及之處陷入一片火海,。雖然損失并不算大,，但極度恐慌的情緒還是在全世界范圍內(nèi)迅速蔓延開來(lái)。與此同時(shí),，地球上出現(xiàn)了一系列異常－－最開始只是手機(jī)信號(hào)消失、不規(guī)則的靜電干擾,、奇怪的潮汐現(xiàn)象等不太惹人注目的現(xiàn)象，但事情顯然并不這么簡(jiǎn)單,。世界上最頂尖的科學(xué)家們開始收集相關(guān)線索,，試圖解讀其中的玄機(jī)。然而他們驚訝地發(fā)現(xiàn),，月球的軌道可能已被徹底改變,。更糟糕的是，地球上的異?，F(xiàn)象已到了不容忽視的地步－－來(lái)自月球的巨大「磁涌」已足以干擾地球的地心引力,。地球上某些區(qū)域里的人、物體甚至汽車,，經(jīng)常無(wú)緣無(wú)故地陷入短暫的失重狀態(tài),。這些區(qū)域的產(chǎn)生是隨機(jī)的，相互獨(dú)立的,。經(jīng)過(guò)精確計(jì)算,，alex等人證實(shí)：還有39天的時(shí)間，地球?qū)⒑驮虑蛴^相撞,，世界的末日,、人類的末日將在同一天到來(lái)！此外,，《月殞天劫》對(duì)人們之間的情感刻畫的非常細(xì)膩,，親情、愛情,、甚至是陌生人之間的友情,，災(zāi)難面前的情感更顯珍貴，這部影片不僅是部驚險(xiǎn)刺激的科幻片,，更是一部感人至深的情感片,?！对職屘旖佟肥且徊靠苹秒娪埃酒?20p藍(lán)光高清片源壓制,，分辨率720,396,。可以看到隕星撞月,，海嘯,，火車、輪船因月球引力騰空而起等特技鏡頭,?！对職屘旖佟饭适轮饕枋鲆活w流星擊中月球后，導(dǎo)致了一系列災(zāi)難性的后果,。如同電影《世界末日》的情節(jié)一樣,，人類派出一支精英團(tuán)隊(duì)前往月球，試圖尋找拯救地球的最后途徑,。

下面我們來(lái)分析一下部分故事情節(jié),，淺析電影當(dāng)中蘊(yùn)藏的物理學(xué)理論。情節(jié)一：電影中第三十八分鐘描述一塊密度極大的矮星碎片撞擊到了月球,，其中有一小塊落在了地球上,。幾名科學(xué)工作者去考查時(shí)，一把小鎬頭在掏出的瞬間被矮星碎片一下吸了過(guò)去,。我們假設(shè)一下,，如果真的有這樣一個(gè)碎片落在地面上，出現(xiàn)了電影中的眾人尋到它的場(chǎng)景會(huì)出現(xiàn)電影中的場(chǎng)景嗎,？由這種物質(zhì)的密度，我們僅按原子核的密度數(shù)量級(jí)來(lái)算,，從片中看到這塊物質(zhì)的直徑大約為十厘米,，代入萬(wàn)有引力公式計(jì)算，其表面的引力加速度為,，即是正常地表g的十萬(wàn)倍左右,，這么大的加速度自然可以把小鎬頭吸過(guò)來(lái)，問題是科學(xué)家羅朗德的手摸在這塊物質(zhì)上,，還有旁邊的人都能安然無(wú)恙,？這么大的加速度是不會(huì)讓周圍的人一點(diǎn)反應(yīng)都沒有的。最可能出現(xiàn)的情況是周圍的人與那個(gè)小鎬頭一樣會(huì)被瞬間吸過(guò)去,，地球上沒有什么物質(zhì)的結(jié)構(gòu)可以抗拒比自己重力大十萬(wàn)倍的力量,，這些人會(huì)被吸過(guò)來(lái)之后，立刻被壓縮得找不到,，像是掉入一個(gè)無(wú)底的黑洞,，而且周圍的物質(zhì)也會(huì)被吸引到這塊物質(zhì)的周圍其結(jié)果與剛才的描述一個(gè)樣！不客氣地說(shuō)，地球上的物質(zhì)都會(huì)是這個(gè)下場(chǎng),！地球?qū)⒈灰稽c(diǎn)一點(diǎn)地吸入這塊物質(zhì)中去,！當(dāng)然月球被更大的物質(zhì)（電影上敘述另一塊物質(zhì)質(zhì)量是地球的兩倍）撞擊，月球一樣會(huì)被吸入這塊物質(zhì),。在地球上更不可能用大型機(jī)械去挖這塊物質(zhì)（電影中有情節(jié)描述人們用大型機(jī)械去挖這塊物質(zhì)）,，沒什么東西能保存它！原來(lái)所以此處可以有更宏大的場(chǎng)面可以拍攝呈現(xiàn)給觀眾,！

情節(jié)二：一艘巨輪被吸了起來(lái),，集裝箱也一樣被吸得離開了巨輪。這個(gè)場(chǎng)景的漏洞最大,，船與集裝箱都吸起來(lái)了,，那水呢？不被吸引起來(lái)嗎,？其實(shí)最終的結(jié)果是水與巨輪一起被吸起,，就像有人說(shuō)百慕大三角洲有船莫明其妙地失蹤是因?yàn)槟抢锏闹亓ν蝗蛔兇螅汛氯サ慕Y(jié)果是錯(cuò)誤的一樣,。如果船所在的地方重力加速度變大,，則水對(duì)船的浮力一樣要變大，（由浮力公式可得）船是不會(huì)被吸引到海底的,。

情節(jié)三：矮星物質(zhì)被月球磁化后反彈出來(lái)的場(chǎng)景,。要知道，片中提到這塊物質(zhì)是地球質(zhì)量的兩倍,，也就是月球質(zhì)量的一百六十二倍,，要是這塊矮星碎片被以片中那么大的速度彈出去還脫離了與地球的關(guān)系，那依動(dòng)量守恒,，月球更得跑得無(wú)影無(wú)蹤了,。

縱觀以上情節(jié)，我們能夠看出,，掌握了物理知識(shí)還可以為我們?cè)诳措娪皶r(shí)做一下專業(yè)的評(píng)價(jià)提供依據(jù),，科幻電影中的物理學(xué)理論并不都是正確可推理的，也并不都是現(xiàn)實(shí)生活中能夠?qū)崿F(xiàn)的,。