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听物理学家聊《三体》中的硬科学知识

科普小知识2022-07-14 23:35:32
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《三体》的流行在很大程度上源于它的硬科幻风格。作者在小说中融入了大量的现实前沿物理理论,并在此基础上加以扩展。昨天,记者采访了南京航空航天大学的物理专家,请他们给读者讲讲《三体》中的科学知识。

三体真的没有解决方案吗?

在小说中,有一群外星人生活在一个有三个太阳的星系中。他们被称为三人组。由于三个太阳之间的引力相互作用,这个星系非常不稳定,甚至有毁灭的危险。为了找到一个合适的家居住,这三个人来到地球,和地球人一起战斗。

专家解释:事实上,“三体”不仅是这本书的书名,也是物理学中一个著名的现象。南京航空航天大学的李金斌教授说,当我们研究物体之间的关系时,我们通常是成对地处理它们。因为一旦你引入第三个对象,就没有办法计算三者之间的相互作用。实际上,只有计算机才能在一段时间内模拟三个物体在相互影响下的运行,但这只是一段时间。"因为这种状态太不稳定,一个微小的变化可能导致所有三个物体的根本变化."他说。

n维空间存在吗?

在小说中,外星人通过一种叫做“双向箔”的武器彻底2D了太阳系,从而毁灭了地球。作者认为宇宙曾经是一个十维以上的空间。

专家解释:关于多维空间,南京航空航天大学的林伟副教授解释说,这在理论上是可以实现的。例如,为了让两个人说话不受干扰,我们可以让他们使用不同的频率或在不同的时间说话。所以如果有更多的维度,理论上我们也可以让它们在其他维度上区分开来,从而实现两个人之间的互不干涉。然而,现在我们没有办法用实验来证明还有其他无法证实的维度。

黑暗森林理论有意义吗?

在小说《黑暗森林理论》中,《三体》的粉丝们经常谈论它。它被用来描述我们无法理解外星文明是否友好。例如,如果你是一个在黑暗森林中行走的猎人,森林里到处都是像你一样的猎人。突然远处有一盏灯。你必须选择开枪,否则你可能会摔倒,因为你不知道对方是好人还是坏人。

专家解释:在林伟看来,黑森林理论实际上更应该属于社会学。然而,就外星人的存在而言,林伟认为,即使我们没有观察到任何外星生命的迹象,也不意味着外星人不存在。“普通人关注蚂蚁的生活吗?当我们从远处看一只蚂蚁时,我们怎么知道呢?”林伟说,人类和蚂蚁之间的类比实际上是为了表明我们的观察范围确实是有限的。也许我们心目中的宇宙只是一个蚂蚁观察箱。

粒子加速器真的这么重要吗?

在小说中,三人组通过一个名为智子(只有原子大小)的微型机器人影响欧洲大型强子对撞机的粒子撞击结果,从而影响人类物理研究。根据书中的描述,影响影响结果就像给人类技术增加了一个上限,我们永远不会突破这个高度。

专家解释:事实上,无论是欧洲的大型强子对撞机还是各国的正电子对撞机,它都对最先进的物理学产生了重要影响。李金斌教授认为,各种物理理论必须通过实验来验证。就人类目前的能力而言,各种粒子加速器已经是人类在实验中所能想到的极限,所以如果外星人真的影响了实验结果,那肯定会影响物理学的发展。

专家提醒:不要把科幻当成科普

对于像《三体》这样的科幻小说,李金斌说我们不必对内容要求太严格。他说,例如,相对论和量子力学理论适用于各自的领域,但在它们的领域之外,可能会有矛盾。例如,李金斌说,现实中的科学知识就像一个点,通过它我们可以画出任何一条线,它可以是水平的、垂直的或倾斜的,就像各种科幻小说一样。另一方面,这些线中至少有一点是真实的,但这并不意味着整条线都是真实的。“有时我们对科幻小说不能太严格。把所说的一个接一个变成现实太无聊了。”