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科幻點子會成真嗎

  • 發佈時間:2014-09-18 04:32:02  來源:科技日報  作者:佚名  責任編輯:羅伯特

  “《三體》真的不是恐怖故事,但是時至今日,回想起那兩個扼殺文明,摧毀精神的‘質子’,我就覺得不寒而慄,然後拍拍胸口告訴自己‘還好那是個故事。’”一位中國讀者在網上如是描述科幻小説《三體》的衝擊力。

  今年10月,中國科幻小説巨作《三體》系列第一部的英文版,將在美國出版面市。這部小説被許多評論家認為是中國科幻界的扛鼎之作。它最吸引中國讀者的是具有想像力的宇宙設定。在《三體》小説第一部中,反派三體星人在尚無法抵達地球時,向地球發射了兩個“質子”,打斷了人類科研的正常進程。小小粒子打敗地球文明,小説這一情節合乎邏輯嗎?

  奇怪星系派來的兩個特務

  每個智子可以控制多達一萬台次高能加速器,使得所有加速器的實驗結果都毫無意義。如此一來,人類文明就停止了進步。

  “因為這兩個質子的存在,人類的科學將不可能有任何重大進展。”著名國産科幻小説《三體》中的一句臺詞,道出了《三體》廣受讚譽的頭一個科幻設定——質子,又叫“智子”。看似小不點,其實是大壞蛋。沒有它,就沒有後來地球力量被打殘的情節。

  先從“三體”講起,它指的是離太陽系最近的半人馬星的一個天體系統,三個恒星互相牽引。熟悉物理學史的朋友知道,牛頓早就指出這種運動是毫無規律,不可捉摸的。因此,三體系統的行星上剛發展出文明,就可能被無故出現的恒星“親密接觸”,烤焦了。再厲害的天文學家,也無法預測明天的三顆恒星是否會大發淫威。

  幸虧,三體系統發展出了一種智慧生命,熱了就縮水成一張皮,天氣好了再吸水恢復人形。他們可以斷斷續續地發展文明。

  兩百多輪大劫過後,三體人發現鄰近的地球是恒溫天堂,移居地球就不會再受熬煎了。但他們觀察到地球人科技進步很快,等飛船穿越4光年多的距離到達地球時,他們很可能就被殲滅了。

  於是科技超級發達的三體星人,先派了兩個搗蛋鬼去整瘋地球上的科學家,讓地球人幾百年內毫無進步。此乃智子的來歷。小説中解釋道:“三體世界只有這個能力,只能使質子這麼大小的東西接近光速,所以在四光年的距離上,他們只能送來兩個質子。”

  這兩個是具備智慧的質子,專門擾亂基礎物理實驗依賴的大型對撞機(也叫高能加速器)。

  《三體》中説:“(智子)可以代替靶標粒子去接受撞擊。由於它具有很高的智慧,通過量子感應陣列,它們能在極短的時間內精確判斷轟擊粒子的軌跡,然後移動到適當的位置。所以,對智子撞擊的成功率,是對普通靶標粒子的上億倍。當智子被撞擊後,它就會有意給出錯誤和混亂的結果。”

  有網友概括為:“在加速器中搗亂,改變別的粒子的運作軌跡或者速度,或者改變自己的軌跡和速度去模倣別的粒子的行為。”

  每個智子可以控制多達一萬台次高能加速器,使得所有加速器的實驗結果都毫無意義。如此一來,人類文明就停止了進步,“鎖死”了。

  對撞機被干擾,會讓人類科技“鎖死”嗎?

  如果加速器發瘋了,粒子物理學家的確會備受打擊。但是,《三體》提出的災難性後果,只是一種誇張。

  《三體》裏提到的“鎖死”(Deadlock),是電腦科學裏常用的詞,它指的是一種類似于嚴重堵車的狀態。《三體》裏,對撞機被看做是一把通向人類前程的不可缺少的鑰匙,它要是廢了,人類進步的大棋局就沒法一個子一個子地挪向光明彼岸。

  如三體星人在小説中所講:“……徹底窒息地球的科學,使其鎖死在現有水準。在這裡,我們需要抓住重點:科學技術的全面發展取決於基礎科學的發展,而基礎科學的基礎又

  在於對物質深層結構的探索,如果這個領域沒有進展,科學技術整體上就不可能産生重大突破……”

  以上這段話的觀點,倒是與當代地球科技界的普遍認識相一致——基礎科研終將拉動技術升級。假如有些惡意又超能的質子,成功地干擾加速器裏的碰撞,一攪合,是不是未來技術進步(跟外星人對抗的本錢)就完蛋了呢?

  首先,加速器是不是基礎物理學進步的最重要來源呢?當然。大多數自然界難以觀察到的基本粒子,只有在極高能量密度下才能夠短暫存在。只有一圈圈地加速普通粒子並使它們迎頭相撞,人們才能在地球上製造出足夠高的能量密度。所以説,如果加速器發瘋了,粒子物理學家的確會備受打擊。但是,《三體》提出的災難性後果,只是一種誇張。

  一方面,加速器並非粒子物理實驗的唯一工具。如今無論是設在地球或太空中的射電天線(不同光譜的望遠鏡),還是埋在深井或山洞裏的探測器,抑或在南極洲冰層中接受中微子的“冰立方”,都能給粒子物理學提供關鍵的證據,或者線索。對於這些裝置,一兩個數據錯誤是無所謂的。未來,人類還會發明更好、機制更新穎的探測器,去捕捉宇宙大爆炸之類的高能量事件的余波,而不一定非得要親自製造爆炸。

  另一方面,對於目前作為粒子物理學核心(基本已經確證)的標準模型來説,一些關鍵的證據的確是對撞機提供的,但即使沒有這些證據,標準模型也一樣被天文觀測所支援。何況在四十年前,標準模型只是“看著像真的”一種理論時,大家就已經在它為真的前提下去探討更基礎的物理模型了。

  再者,我們需要考慮到的一個事實是:在粒子物理領域,並不是某種新理論催生了高技術。不論對撞機還是射電天線,是人類已經擁有高技術的一個標誌。粒子物理學的一種富有希望的新理論,會鼓勵人們將更多樣的技術應用在實驗上,但這些理論並沒有為技術貢獻什麼。

  因此,至少在直接干擾人類科技進步的意義上,智子的破壞力不會那樣大。

  “無所不能的干預”可能存在嗎?

  能隨機應變的“智子”是不成立的:“三體可以隨時控制質子,這是《三體》裏面最大的硬傷。”

  當然,《三體》中的智子並沒有停留在“初級版”,它不光能干擾機器,還能干擾人,讓人出現幻覺。像一位網友指出的:“智子是一個光速運動,幾乎能在指定時間指定位置做指定動作的粒子,無所不知,無所不能,無所不及。”

  物理學家李淼在一次採訪中津津有味地談道:“通過將質子二維展開,將二維的質子改造成電腦後轉回到高維。然後三體人就再讓質子變回點狀的粒子,以光速的速度飛到太陽系送到地球變成強大的機器,形狀任變。三體一開始,地球很多科學家自殺,原因就是質子在作怪,改變地球的狀態,甚至改變這些頂級科學家的感覺。比如,中國一個科學家睡著的時候看見一個倒計時,走路也看到倒計時,這個人要瘋掉了,事實上也是質子在作怪。”

  如李淼所述,簡單的質子之所以如此大能,是因為三體星人用升降維度的辦法“內置”了電腦。而李淼認為,能隨機應變的“智子”是不成立的:“三體可以隨時控制質子,這是《三體》裏面最大的硬傷。”

  有網友則意見相反:“智子不需要和三體文明聯繫就可以工作。可以認為智子是本地運作的智慧機器人。”

  無論是否獨立運作,“智子”讓我們想到了物理學家提出的一個概念:麥克斯韋妖怪。該妖十分聰明,了解一切分子的運動快慢,並選擇性地放行或阻攔它們,最終使熱量從冷的物體跑到熱的物體去。麥克斯韋1871年提出這個概念,以反對熱力學第二定律。他認為宇宙有可能被智慧干擾,從而並不遵守“冷熱趨於均勻”的常識。

  而《三體》提出“智子”,實質是認為科學實驗有可能被智慧干擾,從而不遵守“碰撞完全隨機”的實驗前提。

  麥克斯韋妖怪後來被否證,理由是妖怪讀寫資訊耗費的能量,比它造成的能量分佈改變還要大。“智子”也逃不過類似的詰問——如果它掌握和計算地球上所有的量子,那麼它內部工作的量子必然更多。那麼它就是一個比它要模擬的對象更複雜,能量更大的系統。如果它比宇宙更小,那麼它就沒法精確地預測一切。

  當然,智子也許不需要具備這樣大的威力,只要——如《三體》所寫——“建造一個科學邏輯無法解釋的虛假宇宙……在地球的思想界,非科學的思維方式就會壓倒科學思維,進而導致整個科學思想體系的崩潰。”

  當世界出現很多科學無法解釋的現象時,人們會不相信科學嗎?其實,現實世界就有相當多奇怪的事情,但在主流話語裏,人們仍然認為科學(或者未來的科學)是可以解釋一切的,只是資訊不夠多而已。

  如果人們因為世界太奇怪,就認為科學不管用,恰恰是人們“有理性,講科學”的表現。“解釋一切的科學體系”或許不會建立。亞裏士多德科學大體算得上是體系,但以“現代科學”的標準,就不算科學思想體系。要按未來的標準,二十一世紀的我們有沒有所謂“科學思想體系”?誰也説不來。但人們保持疑問姿態,並且試圖理解奇特現象的天性,大概不會因為智子的搗亂而改變。

  無論科幻小説中的假設是否成立,像所有好的科幻小説一樣,《三體》讓很多讀者接觸和思考了前沿的科學問題,散發出迷人的科學氛圍,把科學趣味和文藝趣味結合在一起,功莫大焉。

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