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三体

类型:科幻片中国2022

主演:王紫莹,赵丹宇,王佳政

导演:李忠

剧情介绍

地球基础科学出现了异常的扰动,一时间科学界风雨飘飘,人心惶惶,多起科学家自杀案相继发生,应用物理科学家汪淼被警官史强带到联合作战中心一文读懂《三体》:到底讲了啥?有哪些“黑科技”?《三体》剧集热播,再一次掀起了《三体》科幻讨论的热潮。 虽然《三体》是一部科学幻想故事,但它涉及了许多真实存在的科学知识,了解这些,你的追剧、追番体验也许会更好。 图源:网络 《三体》这么火 它到底讲了什么 《三体》的故事要追溯到文革时期。在那个特殊时代,许多人都经历了苦难。 年轻的天体物理学家叶文洁经历了父亲被迫害,自己被诬陷等诸多悲惨经历之后,变得心灰意冷。 某天,她在工作中发现了一段特殊讯号,来自科技发达的“三体”世界。 叶文洁认为人类文明已经堕落,需要更高级的文明来拯救,就回应了这段讯号,暴露了地球的坐标。 一心想摆脱恶劣生存环境的“三体”文明得知地球的存在后,定下了一个目标:向地球出发,将其作为新家园。 几十年后,世界上接连出现了知名科学家自杀事件,原来这一切都是三体文明和它的拥趸的阴谋: 他们试图通过扰乱地球科学的方式,封锁地球文明的进步可能。 图片来源:电视剧《三体》截图 为了抵抗三体文明,人类做出了种种尝试:剿灭地球上支持三体文明的组织;研制星际飞船;实行“面壁者”计划;与三体人对峙…… 为了生存,地球文明和三体文明都在各自努力,但最终,人类、三体人乃至整个宇宙却走向了一个意想不到的结尾。 也许很多人还没有读完全书,所以本文也不再剧透,接下来只聊聊《三体》涉及到的科学知识。 “三体”是什么? 《三体》这个有些怪异的书名究竟是指什么?虽然其确切含义众说纷纭,但它也许与小说中设定的三体文明生存环境有关。 三体人的星系竟然有三颗“太阳”,它们在引力作用下持续做不规则运动,让三体人的星球不是极冷就是极热,并会受到引力影响,给他们带来了巨大苦难。 那么,为何三颗球体的运动,会造成这种混乱结果? 三体人的科技那么发达,预测一下它们的运动轨迹和位置,提前做准备不就好了? 这就要谈到天文学上的著名问题——“三体问题”了。 它是一个力学模型:给定三个质量、初始位置和初始速度都任意的天体,研究它们在相互之间万有引力作用下的运动规律问题。 虽然这听起来不太复杂,但想要对这三颗天体的运动轨迹和位置进行精确求解却十分困难。 无论三体人还是地球人,都很难确定三颗“太阳”的运行规律,三体人也不得不抛弃这个环境恶劣的“家园”,逃向地球。 可以说,“三体问题”的难以求解,是整个故事的缘起。 图片来源:《三体》动漫 “古筝行动”现实里能成功吗? 在《三体》故事中,为了抓捕地球上支持三体文明的组织,人们将一种极为锋利的超强度纳米材料细线拦在轮船必经的运河上。 像古筝的“琴弦”一般排列,等组织成员乘船经过,“琴弦”就会将这艘船切成碎片。 图片来源:《生化危机1》 “琴弦”应用的技术是“纳米飞刃”,来自《三体》主人公之一汪淼的研究,是一种纳米级材料。 纳米是一种长度的度量单位,1 纳米等于 10 的负 9 次方米,相当于一根头发丝直径的 6 万分之一左右,而纳米材料是纳米级结构材料的简称,这种材料的结构单元尺寸介于 1 纳米~100 纳米范围之间。 这个尺度已经微观到了原子、分子级别,许多物质在这种级别上都会呈现出与宏观状态时十分不同的性质,这与组成物质的原子的排列结构有关。 宏观状态时,某些物质的原子排列很不规则,但如果在纳米尺度下将原子按照某些规律整齐排列,就能产生一些特殊的性质。如磁性增大、韧性变强、导电性质更好等等。 图库版权图片,不授权转载 那么,现实中有类似于“纳米飞刃”的材料吗? 根据小说设定,这种材料需要至少满足几个特性:直径极细,强度和韧性极大。 其实,现在还真有一种纳米材料符合这几点,它就是碳纳米管。 由于特殊的结构,它虽然十分纤细,却拥有极高的强度和韧性,是时下热门的“未来纤维”。 不过,真想靠碳纳米管去切割轮船,还得解决许多科学难题,想得到真正的“纳米飞刃”,尚需继续探索。 “智子”的通讯速度难道能超越光速? 《三体》中有一个很特殊的“人物”——“智子”,它是三体人派出的一种智能体,能够干扰地球上的科学实验、展现神秘现象扰乱科学家心神、还能监控整个人类社会。 而最神奇的是,虽然地球和三体星系相距 4 光年,“智子”竟能与母星实时通讯,这是如何做到的? 原作中提到,这是利用量子的特殊性质达成的,这很可能是指“量子纠缠效应”。 量子纠缠是微观尺度下的一种特殊现象。 当有两个或一群粒子彼此相互作用后,会产生一种集体特性,这就叫量子纠缠。 神奇的是,如果将这种纠缠着的粒子分开,无论它们相隔多远,都还保持这个性质。 图库版权图片,不授权转载 打一个不恰当的比方:假设有两个粒子曾处于纠缠态,再被分开到宇宙两端,它们会呈现出一种心有灵犀般的状态,当宇宙那头的粒子决定向左转时,宇宙这头的粒子就会瞬间决定向右转。 哪怕隔着整个宇宙,两者都能立刻了解到彼此心意,好像它们之间通讯的速度超越光速。 因为这种变化是瞬时发生的,很多人认为这种瞬时作用可以用来革新通讯技术。 不过实际上,信息传播是需要载体的,而量子纠缠之间不存在能传播信息的载体。 所以目前为止量子纠缠无法用于通讯技术。“智子”的瞬时通讯,在现实中很难发生。 这个飞船用到的技术,现在有了吗? 《三体》中有一位人气很高的角色:太空军指挥官章北海。 面对三体人的威胁,他认为应该研发“无工质飞船”带领人类逃往太空。 这种飞船利用的核心技术之一是可控核聚变技术。 核聚变是一种核反应,是指在特定条件下,两个质量小的原子的原子核互相吸引,碰撞到一起,发生原子核互相聚合作用,生成新的质量更重的原子核的过程,在这一过程中有巨大的能量释放。 比如我们已经熟知的氢弹,利用的就是核聚变的原理。 3D渲染核聚变反应堆。图库版权图片,不授权转载 而章北海心心念念的飞船所应用的技术更高级,它是一种可控核聚变,顾名思义,就是人类能在特定条件下,控制核聚变的速度和规模,使其能量可以得到充分利用。 可控核聚变效益巨大,一直被视为解决能源危机的重要技术,但其研究十分困难,进展缓慢。 不过,我国在这一领域已经取得了一定成果。去年年末,中国新一代“人造太阳”(HL-2M)装置等离子体电流突破 100 万安培(1 兆安),创造了我国可控核聚变实验装置运行新纪录。 可控核聚变技术虽然仍是一个梦想,但已经不那么遥远。 也许应用了该技术、能让人类得以跨越星际的飞船,在我们有生之年就可见到。 除了上面提到的那些知识点,三体还涉及了许多科学乃至社会学知识: 如涉及到使用强相互作用力材料的“水滴”; 与脑科学相关的“思想钢印”,可能参考了社会学巨著《利维坦》的“黑暗森林”理论等等。 这些内容有些存在错误,有些则十分巧妙。 其实哪怕不了解这些,也不耽误看《三体》。人类目前掌握的知识有限,但人特有的想象力却至于无穷。这也许正是科幻故事最大的魅力:只需片刻,它即可将我们带往前人未至之境。

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