《三体》总结
回家不知道什么时候聊到了纳米技术,姐姐提到了用纳米的线切割轮船,姐夫提到一句“毁灭你,与你何干”,觉得似曾相识,问了一下是出自三体。 两人都对三体评价很高,强行给我安利了一波,还要送我全套书。突然想起之前和别人聊天时也会偶尔看到“失去人性,失去很多;失去兽性,失去一切。”,也是出自三体。
有意思的是作者刘慈欣是程序员出身,和王晓波一样有趣~
拿着第一部翻了差不多一天,真是太震撼了!脑洞大开!三体文明居然可以在质子一样大的空间上制造计算机,还能利用量子的超距感应,在相隔四光年的两个星球间进行实时通讯!这一切的现象都是有现实的理论支撑,翻的过程中居然有点代入感。。。。。
故事是围绕几个顶尖科学家的自杀和主角汪淼眼前的“幽灵倒计时”展开的。这些诡异的现象都是另一个距离4万光年外的三体文明造成的,它们的科学技术远超地球人,已经到了能操控十一维空间的水平,而我们人类还停留在三维。
三体人的世界有三个质量不同的太阳,造成了他们的世界被迫做着无法预测的三体运动,时而严寒,时而骤热,完全没有我们地球人这样规律的节气。
三体问题是天体力学中的基本力学模型。 它是指三个质量、初始位置和初始速度都是任意的可视为质点的天体,在相互之间万有引力的作用下的运动规律问题。三体问题不能精确求解,即无法预测所有三体问题的数学情景.
因为三体星球这样恶劣的环境,三体人进化出了一种脱水能力,可以在大灾难来临前,提前变成“小鱼干”,在大灾难结束后,再恢复成正常的人。
三体人无时无刻监听宇宙的各种信号,希望找到一个更适合居住的星球,然后移民。
戏剧性的一幕开始了,地球上不靠谱的叶文洁教授收到了来自三体文明的信号。这一信号是来自三体文明的靠谱的和平主义者发出来,信号是“不要回答,不要回答,不要回答”,叶文洁这二货居然幻想着外星人来拯救地球,不顾地球的安危向三体文明暴露了位置。
为了找到同伙,以叶文洁为代表的三体组织还开发了一款《三体游戏》,向高端的知识精英普及三体文明,通过游戏找到志同道合的知识分子。
而主角汪淼,就是通过一次又一次的《三体》游戏,逐渐知道了这个世界的真相。
(这个游戏的信息量非常大,从周文王->墨子->哥白尼->牛顿、冯诺依曼->秦始皇->爱因斯坦,东西方历史文明相互渗透,还能用秦始皇的军队来模拟计算机的逻辑,天马行空给力得不行~)
虽然三体文明远远领先于地球文明,但是他们要到达地球需要400年左右,而400年的时间地球文明说不定会超越他们,因此,三体人派了两个智子提前来地球,一个是监控地球,另一个是干扰科学家的微观物理实验来阻碍地球文明的发展。 这个智子其实就是一个粒子大小的计算机,原理是把一个质子由十一维降到二维,在上面雕刻上集成电路,制造成一台超级计算机,然后再把这个质子升维到十一维空间,恢复成一颗普通质子维度。智子可以以光速运行,还能和四万年外的三体文明进行实时通讯,相当于我们人类在三体人面前毫无秘密可言。
三体小说可以看作是各种思想实验的合集,故事合乎我们现实世界的运行规律和道德准则,换个说法就是这样的情节是可以在我们现实世界发生的,难怪这么多人喜欢三体!真的是相见恨晚呀~

复刻《三体》雪地工程?建立恒星目录,德国天文学家开发出全新星际导航系统
马斯克的星际旅行还在努力,天文学家已经开始设计导航系统,原理有点像《三体》雪地工程。
3月20日,在中国发展高层论坛2021年会上,马斯克表示跨星际旅行正在成为可能。
马斯克说,“亘久以来,这是第一次出现生命可以走出地球的机会,我们也可以去探索其他的星球,而脑机接口技术则可以确保人类意识的传递和延续”。
在3月11日举办的西南偏南大会(SXSW)上,马斯克也透露,SpaceX正在打造第一艘太空船,预计在明年上半年度就能开始短程飞行测试。
眼看着马斯克的星际旅行时间表越来越近,一些配套的技术也在蓬勃发展。
最近,德国马克斯·普朗克天文研究所一位名叫Coryn a.l. Bailer-Jones的天文学家设计了一款星际导航系统。
这个导航系统不同于已有的太空导航系统,它首先建立一个恒星目录,然后根据航天器与这些恒星的相对位置变化,来计算出航天器在六个维度(三个空间维度和三个速度维度)的参数。
据论文介绍,该系统在只利用20颗恒星的情况下,可以将航天器的位置和速度误差控制在3个天文单位和2公里每秒以内。
并且这种精确度可以与恒星数目的平方根成反比,例如将恒星目录增加到100颗恒星,其位置和速度精确度误差可以降到1.3天文单位和0.7公里每秒。
这不就是《三体》里的雪地计划么?
看到这位天文学家提出的导航系统,文摘菌突然觉得有点熟悉。
作为半个《三体》迷,文摘菌依稀记得罗辑在水滴压制太阳导致人类不能进行宇宙广播的情况下,利用雪地工程作为掩护,将3614枚油膜氢弹作为信号,如果所有的核弹将被引爆,包裹核弹的油膜物质将在爆炸中形成围绕太阳的三千六百一十四团星际尘埃,组合成一个三维坐标图,将太阳系和地球的位置送出去。
而这次,德国科学家发射的可不是油膜氢弹,而是宇宙飞船充当的脉冲星。
新的跟踪导航系统将成为未来刚需
过去的十年间,人类仪器已经进入了星际空间。
旅行者1号和旅行者2号分别在2012年和2018年跨越了太阳系边界,也就是所谓的日球层顶。
不久后,“新地平线”号也将加入这个行列。目前,“新视野号”距离地球近14个光小时,这意味着其需要28个小时发送信号并接收响应。
未来随着越来越多的宇宙飞船与地球逐渐拉开距离,其与地球通信所需的时间也将逐渐变长。
这也就决定了如今的跟踪导航系统的会逐渐失去可用性。
论文中写道:“当飞船接近最近的恒星时,信号将变得非常微弱,光的旅行时间将是序年。”“因此,星际飞船必须自主导航,并利用这些信息来决定何时进行航向校正。这样的话,航天器就只需要通过机载测量确定其位置和速度。”
在论文中,Bailer-Jones使用模拟恒星目录测试了系统,然后以相对论宇宙飞船的速度对1997年编制的Hipparcos目录中的附近恒星进行了测试。
从下图可以看出,只利用20颗恒星的情况下,该系统可以确定航天器的位置和速度,误差不超过3个天文单位和2公里每秒(1.24英里每秒)。
这个精度与恒星数的平方根成反比。对于在100颗恒星的情况下,精度降到了1.3个天文单位和0.7公里每秒。
虽然该系统的准确性并无法与Gaia相匹敌,但目前,我们仍然处于测试可行性的阶段,因此该项工作仍然具有它的意义。
当然,目前仍然存在一些需要解决的问题,比如该系统没有考虑到恒星二进制文件(stellar binaries),也没有考虑仪器。
甚至,该系统还有可能与脉冲星导航一起使用,这样两个系统就可以最小化彼此的缺陷。
NASA早已开始利用脉冲星进行导航研究
不过,Bailer-Jones也不是第一个想到这一点的人。
2018年,美国航天局NASA就开发了一种星际导航系统,这种全新的星际导航系统可以将宇宙飞船以脉冲星作为引导星,从而超出太阳系,到达更远的范围。
这种技术被称为X射线定时导航技术(X-ray Timing and Navigation Technology),或者六分仪(18世纪的一种航海仪器),它使用X射线来观测毫秒脉冲星,就像GPS使用卫星一样。
我们知道,大质量恒星核心坍塌并爆炸后,脉冲星作为一种高度磁化的、快速旋转的中子星出现了。当脉冲星旋转时,会发出电磁辐射,这个时候,如果观察者处于正确的位置,可以看到其像扫掠光束(sweeping beams)一样出现,宛如宇宙灯塔般。
脉冲星也严格遵循着自身的规则,以毫秒级脉冲星为例,其每秒可旋转数百次,规则性可以与原子钟相媲美。
这其实也就是引导工程师们产生开发六分仪的原因。由于脉冲星的规则性,以及其在宇宙中的固定位置,因此,为何不像GPS使用原子钟那样来使用它们呢?
既然如此,说白了,这个星际导航系统的工作原理就像是一个GPS接收器,它首先从至少三颗装配有原子钟的GPS卫星上接收信号,接收器测量每个卫星的时间延迟,随后将其转换为空间坐标。
而脉冲星发出的电磁辐射在X射线光谱中最为明显,这也就是美国宇航局的工程师选择使用X射线探测的原因所在了。
为此,他们使用了一个与国际空间站相连的天文台。这个天文台被称为中子星内部成分探测器NICER,其内部包含有52个X射线望远镜和硅漂移探测器,用于研究中子星,其中也就包括脉冲星。
他们使用这个NICER去捕捉四颗脉冲星:J0218+4232、B1821-24、J0030+0451和J0437-4715。由于这四颗脉冲星的规则性,由此可以精确地预测未来数年的脉冲情况。
在两天的时间里,NICER对这些脉冲星进行了78次测量,这些测量结果被送入了星际导航系统。然后,系统利用这些测量数据计算出了NICER在国际空间站绕地球轨道上的位置。
随后,将该信息与GPS数据进行比较,目标是将NICER定位精确到在10英里(16公里)半径内。八个小时后,系统计算出了NICER的位置,在接下来的实验中,该位置均保持在10英里阈值以下。
如今,随着马斯克的豪言,以及相关导航系统的开发,《星际穿越》中的科幻场景可能真的会在不久变成现实。诺兰,带预言家!
三体Ⅱ黑暗森林目录
危机纪年第3年,三体舰队距太阳系4.21光年
危机纪年第8年,三体舰队距太阳系4.20光年
危机纪年第12年,三体舰队距太阳系4.18光年
危机纪年第20年,三体舰队距太阳系4.15光年
危机纪年第205年,三体舰队距太阳系2.10光年
危机纪年第208年,三体舰队距太阳系2.07光年
《黑暗森林》与刘慈欣的新古典主义预言