小说《三体》这段时间在自媒体上很火,原因是耐飞版《三体》的上线,讨论热度很高,流量很大,自媒体上不少人把小说《三体》上升到了一个非常高的高度,甚至说小说《三体》是科幻小说的天花板,以前的国内外科幻小说在小说《三体》面前不值一提,这个赞誉显然是过了。先不说小说《三体》的文学性怎么样,单就是小说《三体》的一些严重的设定错误就非常多,它的优点很明显,它的缺点也很明显。
三体
先声明三点:
1、笔者亦认为小说《地球往事》三部曲(即《三体》)是一部非常优秀的科幻小说系列,它的优点就是天马行空的想象力,代表了国内科幻小说的最高水平,也是国内为数不多的能在世界上拿的出手的科幻小说。但这天马行空的想象力在有些地方却把握的不好,让科幻小说看上去像神话鬼怪小说。
2、下面内容涉及《地球往事》三部曲三本小说。
3、无论是小说《三体》、企鹅版《三体》还是耐飞版《三体》,笔者都没怎么看,但头条上的文章、B站上的视频却是看了非常多,大概内容是知道一些,但很多具体细节并不完全清楚。
下面谈一些自己肤浅的认知下面认为的小说《三体》中一些严重的设定错误。
一、小说《三体》中三体系统的原型是一个简单的、稳定的系统。小说《三体》中三体系统的原型是半人马座α星系,半人马座α星系是一个简单的、相对稳定的三体系统,与小说《三体》中设定的是一个混沌的三体系统完全不符。
现代天文观测表明,距离我们最近的恒星系统是半人马座α星系,距离我们地球约4.37光年。实际半人马座α星系中拥有3颗恒星,A星和B星的质量分别为1.09倍和0.92倍太阳质量。C星(比邻星)的质量则非常小,仅有太阳质量的0.1221倍。地球到太阳的距离被规定为1个天文单位,半人马座α星系中的A星和B星之间的距离最小是11.2个天文单位(地球到太阳的距离就是一个天方单位),最大是53.3个天文单位,C星到A星和B星的距离则远的多,要用光年为单位。
半人马座α星系很受科幻小说和电影的青睐。小说《三体》里的三体文明就在这个星系。电影《阿凡达》里,故事发生的波吕斐摩斯星就是围绕半人马座阿尔法星A运转,是一颗巨型气体行星,类似于太阳系的木星,而“潘多拉”则是围绕波吕斐摩斯星的卫星。电影《流浪地球》的目的地还是这个星系,最终被C星(就是我们熟悉的比邻星)的引力场捕获,然后绕它公转。
当然与小说《三体》不同的是,现实世界里的这三颗恒星并不是三体混沌系统,而是一个能够预测轨迹的简单系统,也是一个相对稳定的系统。两颗质量大的恒星A星和B星互相环绕旋转,质量小的恒星C星绕着另两颗恒星AB公转,因此半人马座α星既是一个三合星系统,又被称之为双星系统。
如果一个人能站在C星的一颗行星上看A星和B星,就和人站在地球上看天空一样,只是两个相对较亮的亮点,绝无可能有像地球上看太阳那样的感觉。如果半人马座α星系中有生命的话,则他们也和地球上的生命一样,永远处于恒纪元,而不会是乱纪元,当然,有没有生命,还要满足其它各种条件,比如水、空气、质量、距离、公转速度和自转速度、恒星还得相对温和等等,而且是各种条件要同时满足。整个太阳系,也只有地球上才有生命,离太阳近的和离太阳远的行星上都不适合生命存在。
小说《三体》中的三体人就生活在半人马座α星系中,其实,A星和B星质量倒是很合适,但两星距离太近,C星距离A星和B星倒是蛮远的,距离不是问题,但C星质量又太小了。按人类目前已知的天文知识判断的话,无论是A星、B星还是C星,它们的行星或行星的卫星上都不太可能会存在生命。A星和B星是距离太近,C星是质量太小,这与小说《三体》中的三体系统存在三体文明是矛盾的。
当然,电影《阿凡达》和《流浪地球》如果也这样较真的话,也是不合理的。电影《阿凡达》里,故事发生的波吕斐摩斯星就是围绕半人马座α星系A星运转,是一颗巨型气体行星,类似于太阳系的木星,而“潘多拉”则是围绕波吕斐摩斯的卫星。因为A星和B星距离太近,“潘多拉”星球上很难有生命存在,一颗星球处于两颗恒星的引力场中,不稳定因素太多了。小说《流浪地球》里,地球最终的目的地是C星,最终被C星的引力场捕获,然后绕它公转,但C星质量太小,地球到那以后,基本上不会处于适合居住的地带,生命将无法存在。
半人马座α星系
二、混乱的三体系统无法诞生生命小说《三体》中的设定是三颗恒星质量差不多,而且处于混沌状态。当三颗恒星全部相互远离的时候,三体行星就会处于漫长的黑暗和极度寒冷之中,生命会消亡,文明会覆灭。当三颗恒星中的两颗或三颗全部靠近三体行星之时,三体星就会成为一片火海,生命和文明同样会消亡。当三颗恒星忽远忽近无规则运动时,三体星的白天和黑夜会经常性转变,文明同样无法发展。只有当三体星被三颗恒星中的一颗的引力场所捕获,而其余两颗恒星全部远离的时候,三体星才进入了和地球一样的规律昼夜阶段。当三体行星被某一颗恒星的引力场吸引,形成了有规律的昼夜更迭,就进入了恒纪元,而其余的情况都可称之为乱纪元。
实际情况是,一个星系内部,混沌状态时,恒纪元和乱纪元切换会非常快,就算是恒纪元到来,就算是有适合的水、空气、温度等条件,也没有足够的时间孕育生命,生命可不是一天、两天、一年、二年时间就能孕育得出来的,几千年、几万年时间也只是弹指一挥间,完全不够孕育生命。何况,乱纪元到来时,二、三颗恒星挤在一起,在恒星引力场的作用下,行星或行星的卫星将非常不稳定,各种自然灾害将非常频繁、非常严重,星球上的空气、水还能不能保得住都是个问题。
三、降维打击很扯蛋小说《三体》中,降维打击的设定其实很扯蛋的。
降维打击并不是小说《三体》首先提出的一个名词,其实是很早就有的一个概念,差不多在数学和物理学上有了多维空间的概念以后,升维和降维就是一个很常见和很普通的名词了。升维和降维是处理数学问题和物理问题很有效的方法,比如考虑太阳系的运动规律的时候,在误差可以接受的范围内,我们往往把太阳系内所有星球的运动抽象为在一个平面内,也就是把三维空间降为二维空间,这样的话,问题复杂度就呈几何级数下降,问题的计算就变得非常简单,这就是降维的好处。
降维打击后来被引入人文社科领域,例如,甲思考问题会从多个角度(维度)分析,乙思考问题不全面,只从少数角度(维度)分析,显然,甲考虑问题更全面、更系统,得出的结论一般会更准确,乙考虑问题则不全面、不系统,得出的结论一般更片面,非黑即白。甲与乙两人之间争论的话,就是降维打击。再比如,一个人说:“我不和你争了,没意思,因为我们考虑问题不在一个维度上”,这句话也是这个意思。
我们现在讲的降维打击,一般指的就是技术或者实力上的绝对领先,也指发展程度上的差距太大等意思。比如,军事上热兵器一方对冷兵器一方就是降维打击,手持大刀、长矛的一方只有被掌握了枪炮技术的一方碾压的份,毫无还手之力。这里的维其实不是数学和物理上的维度的意思,即不是本意,而是引伸为技术、实力、发展程度等方面差距太大。
但小说《三体》中,降维打击意思就很扯蛋了。小说《三体》对二维、三维、多维空间等认识其实有不少错误。
比如,小说《三体》中有一个神枪手和农场主的故事。神枪手每隔10厘米就在一块铁板上打一个洞,二维空间里的生物中的科学家经过观察,发现了这个规律,就认为他们那个空间里,每隔10厘米就必然会出现一个洞。这个故事错误在于,二维平面里面不会有生命,数学和物理学上,平面是没有厚度的,没有厚度就没有体积,没有体积就没有质量,没有质量就没有能量,没有能量就不可能有生命。
农场主这个故事其实也扯不上维度,而是认识上的局限性。农场主每天上午11点就给农场里的火鸡投食,这样投喂了一年后,火鸡中的科学家经过观察后就得出一个规律,每到上午11点,就有食物,但在感恩节这天上午11点,火鸡等来的不是食物,而是农场主把火鸡全杀了,这个结果和空间维度没任何关系,而是火鸡认识的局限性。造成食物没等来,而是被杀的结果,也不是物理学出了问题,更不是物理学不存在了,和科学没任何关系。农场主养火鸡的目的就是等它们长大后,要杀它们,火鸡科学家无法认识到这一点,火鸡科学家可以在日复一日的投食中形成思维定式,但它们无法具有人的思维,这其实就是智能动物和非智动物的区别,是高等动物和低等动物的区别,而不是数学和物理学上维度的多少的区别。
小说《三体》中,太阳系最后被歌者文明从三维降到了二维,这个结果也是无厘头。二维是没有厚度的,没厚度就没有体积,没体积就没有质量,没质量就没有能量,能量都去哪了?现实世界里,就算压的再扁,它也是有厚度的,它依然是立体的。
维度(dimensionality),又称为维数,是数学中独立参数的数目。在物理学和哲学的领域内,指独立的时空坐标的数目。0维就是什么参数都没有,不要认为是一个无限小的、没有长度的点。1维只在一条直线方向上讨论,即一个参数描述。可以讨论长度、位置、距离等属性。2维是一个平面上讨论,即两个参数描述。可以讨论长度、位置、距离、面积等属性。3维可以在三个垂直方向上讨论,即三个参数描述。可以讨论长度、位置、距离、面积、体积等属性。4维分为时间上和空间上的4维,人们说的4维通常是指关于物体在时间线上的转移。在数学和物理学上,如果引入线密度、面密度等概念,一维、二维、三维空间都可以讨论质量。
天体力学上,经常把一个天体系统中的对象抽象为点、线和面,这就是降维,可以使得问题大大简化。降维是数学和物理学上解决问题时,非常有效的一种方法,但实际情况中,宇宙中客观存在的对象根本无法降维。三维降二维,就没有体积,没有质量,没有能量。
n维空间,说白了就是讨论的参数有n个。一般维数越大,具体对象就能说明的越清楚,维数越小,丢失的信息就越多,分析问题也就越片面,如果维数过低,很多问题可能就无法解释,所以要升维。但是维数越大,问题一定越复杂,复杂度往往呈几何级数增加。所以,很多实际问题上,在误差可以接受的前提下,往往要降维。
自媒体上很多自媒体作者非常喜欢引用一句话:“现代物理学上,宇宙有11个维度”。首先,这句话只是科学家的猜想,并不是公认的结论;其次,11个维度真正的意思是要完全描述整个宇宙而不丢失信息,需要至少11个参数,这些参数组成的空间其实是讨论域的概念。同理其它维度空间也是这个意思。
举个例子:
讨论一个大学生时,如果只考虑姓名,这是一维的情况。但姓名很容易重名,并不能很好地说明一个学生,再加一个学号,就能解决重名的问题了,这是二维的情况。但只看学生学号和姓名,是无法知道男女的,有些情况就无法解释了,比如,某个人100米能跑进10秒以内,如果知道他是男的,人们就会觉得这个100米成绩或许就很正常了,但如果是女的,那她的成绩大概就是搞错了,否则无法理解,无法解释,这是三维的情况。再加一个专业,变成四维,人们就会知道,该学生是那个院系的了,要找这个人就容易多了,不要再在全校找,只要在某个学院某个专业去找,如果再加一个寝室,那么就是五维的情况,这个时候要找到这个学生,就非常容易了,直奔某栋宿舍楼就行,如果再加一个籍贯,就知道该学生生源所在地了,这是六维的情况。
一般讨论的学生的属性越多,人们对他的了解就越详细、真实。很容易就明白,维数越高,信息就越多,就越容易描述一个对象,就越容易解释更多的问题。
抖音海外版Tik Tok描述一个用户数据有5000多个,可以说它的用户数据是5000多维,这5000多维就构成了一个5000多维的空间。
再举个例子,
一个长方体铁块,在一维空间观察的话,它只有长度,人们看到的就是一条线段,无法知道其它信息,在二维空间观察的话,它有面积,人们看到的就是一个长方形,看见的就具体多了。在三维空间观察的话,它有体积,是立体的,更具体了。如果再加个温度,就能发现,在不同温度下,体积是不一样的。或者再加个时间,就能看见,随时间变化,就能反映热胀冷缩在不同时间和不同温度下的体积变化规律了。如果没有时间和温度这两个维度,是解释不了同一块铁块为什么体积会不一样这个问题。
但不管一维空间、二维空间、三维空间、四维空间、五维空间里面铁块会被看成是什么,铁块在现实世界里存在的状态都是长方体,和维度没关系。你在三维空间里面,进不到这块铁块内部去,升到四维空间后,你仍然是进不去。能不能进入铁块内部,和维度没关系。、
小说《三体》中还讲了一个例子,二维平面上,你进入不了一个圆内部,到了三维空间,就能毫无障碍地进入。这个例子也是不合适的,因为二维空间里的圆内部可能是三维空间里的球体或圆柱体等空间立体图形在平面上的投影。在二维平面上看到的是圆内部,但在三维空间里看到的一定是球体或柱体等空间立体图形,不可能再是圆内部。在二维空间里面进入不了圆内部,在三维空间里面,也一定无法进入球体和柱体等内部。圆内部有边界,是一个圆,球体等空间立体图形同样有边界,是球面或平面或其它曲面。
地球文明、三体文明、歌者文明和归零者文明等,它们之间的差别不是维度的差别,而是发展程度的差别。高等文明和低等文明之间的差别也不是维度的差别,而是处于不同的发展阶段,比如史前文明、农耕文明、工业文明等。维度其实是讨论域的范畴,任何文明如果讨论域相同,它们的区别就只有发展程度、发展方向等属性方面的差别,和你的讨论域是几维没有关系。
小说《三体》最后,太阳系被歌者文明二维化了。本质上并不是二维化,降维和升维只是数学和物理上解决问题的方法,客观现实世界里是做不到二维化的,就算压的再扁,它也是有厚度的,有体积、有质量。没有厚度,质量和能量等属性哪去了?消失了吗?能量只会转化,不会消失。就算是化作一缕轻烟,能量也只是转化了,而不是消失了。
四、三体人本质上是低等动物,低等动物创造不了文明小说《三体》中对三体人具体情况没有多少描述,完全不知道具体长什么样。不像电影《阿凡达》对纳威人描述的那么具体,纳威人因为潘多拉星球上引力小,个子比一般的地球人高大,耳朵尖,肤色呈蓝色,每只手只有四只手指,屁股后面有尾巴,而且生活在海洋边的纳威人屁股后面的尾巴粗大,生活在森林里的纳美人,尾巴细小,头上有长辫子,可以通过神经末梢和其它动物进行心灵沟通,其它和地球人长得差不多。
通过小说《三体》中非常有限的对三体人的描述,其实很容易判断,三体人就是低等动物,低等动物根本创造不了文明,更别说能创造比地球文明还要发达的多的三体文明。
小说《三体》中具体对三体人的描述主要有:三体人有脱水的技能、通过分裂繁衍生息、没有语言,通过脑电波进行交流等等,这些特征在地球上妥妥地都是低等动物的特征。
1、三体人有脱水的技能。
小说《三体》中,三体系统的不稳定性让三体人进化出一种特殊的技能,就是三体人能脱水,以渡过乱纪元。这种技能看上去很牛,实际上完全不合理,脱水会变成一堆干纤维的话,生命必然死亡。
在地球上,确实有生物有脱水的技能,但无一例外,全是低等生物。比如有些细菌在养料耗尽停止生长时,会在细胞内形成一个球形、壁厚、含水量极低、抗逆性极强的休眠体,称为芽孢。能形成芽孢的细菌主要是革兰氏阳性杆菌的两个属——芽孢杆菌和梭菌。芽孢的含水量低,其核心的含水量仅有10-25%,没有新陈代谢,对热、干燥、辐射、酸、碱和化学药物等具有极强的抵抗力。肉毒梭菌的芽孢在沸水中要经过5-9.5小时才能被杀死,在常温下能存活几年、几十年甚至更长时间。《科学》杂志1995年报道的一项研究称,一个在蜜蜂肠道中保存了2500万年到4000万年的芽孢杆菌的芽孢,经过科学家培养竟然还复活了。
当然,不仅是细菌这种低等级生物,更高级、复杂一些的植物也具备同样的能力,能适应极度失水的条件。极度失水是指细胞内的自由水全部失去,而且大分子表面的束缚水也几乎丢失殆尽。在这种极端条件下,耐干植物及植物组织能够保持生理完整性,将损伤减少到可修复水平,当再吸水时通过调动修复机制,细胞能修复所受损伤。其实,这种耐干植物及植物组织在地球上分布很广泛,如蕨类植物、苔藓类植物、被子植物及其花粉、种子等。
无脊椎动物中的轮虫纲、线虫动物门、缓步动物门、腮足纲,以及一些昆虫,都有很强的脱水耐性。这其中最出名、号称地球最顽强的动物,是俗称“水熊”的缓步动物。
水熊,体长不超过1毫米
水熊是一种广泛分布于海洋、淡水、陆地等多种环境中的小型水生无脊椎动物。这种水熊体长一般不超过1毫米,身体由一个明显的头节和4个分界不明显的躯干体节组成,两侧对称,有4对腿和爪子,通过爬行和匍匐缓慢运动。别看长得呆萌,看起来渺小、脆弱,实际上水熊对不良环境有极强的抵抗力。在干旱、低温、高压等环境条件不利时,它可以将身体含水量从80%下降至3%,躯体萎缩,腿缩回,新陈代谢几乎降到零。处在这种状态的水熊,能扛过真空、零下摄氏200多度的极寒,零上150度的酷热、纯酒精环境、57万伦琴的X射线、紫外辐射等多种极端环境。当环境变得有利生存时,水熊便在很短的时间内吸水,使身体膨胀复苏。
但地球上的高等动物都不具备脱水技能,很多冬眠的动物是把自己吃的胖胖的,然后睡一觉,以度过寒冷的冬天。冬眠过程中,新陈代谢处于一个非常低的水平。
再就是三体人脱水后,可以卷起来,说明三体人没有骨骼,没有脊椎,不能把身体立起来。高等动物身体结构复杂的多,别说脱水,就是身体中的水份减少10%,就会无法存活。地球上的生物,一般越高等,对极端环境的适应能力越差,越低等,对极端环境的适应能力越强。
还有就是,混乱的三体系统中,如果乱纪元到来,光会脱水肯定不行,乱纪元可不是一天、两天,也不是一年、两年,生存环境恶劣程度也远远超过了地球上的极端恶劣环境,地球永远处于恒纪元,环境再恶劣能恶劣到哪去?真要是乱纪元,任何生命都会消亡。
2、三体人通过分裂繁衍生息。
小说《三体》中的三体人是通过分裂来繁衍生息的,具体是雌、雄两个三体人先合体,然后小部分裂成三到五个新的三体人,大部分作为有机物成为新三体人的食物。这种繁殖方式在地球上妥妥地是低等生物才有的繁衍生息的方式。地球上的高等动物都是哺乳类动物,是生物进化的必然结果。
3、三体人没有语言,通过脑电波进行交流。
没有语言,就不可能诞生文字,没有文字,放在地球上连史前文明都诞生不了。地球上的高等动物,虽然除了人类,也都没有语言,但至少会叫几声,通过声音,很多动物能分辨出不同的信息。三体人连语言都没有,在地球上连猪狗都不如,这不是骂他们,而是猪、狗听得懂人话的,鹦鹉还能学舌呢。
没有语言,很难想象,三体人是如何学习、传播和传承知识的。
从以上三体人的特点,基本上可以判断,三体人差不多相当于是地球上的微生物,最多肉眼能够分辨的出来。这种生物如何创造文明?如何诞生比地球文明还要发达的多的三体文明?
五、三体人与智子适时(瞬时)通信,完全做不到智子(Sophon)是科幻小说《三体》系列中的高科技人工智能或三体人操控的微观粒子。智子控制的拟人机器人,可视作三体人驻地球的大使,直接受三体人控制。三体人把智子展开成二维并蚀刻上电路,制成超级计算机。制造出多个智子后,连续收缩维度至11维。(关于维度可参考前面第三点“降维打击”)
小说《三体》中,智子与三体人适时(瞬时)通信的原理是量子纠缠。
在量子力学里,当几个粒子在彼此相互作用后,由于各个粒子所拥有的特性已综合成为整体性质,无法单独描述各个粒子的性质,只能描述整体系统的性质,则称这现象为量子缠结或量子纠缠(quantum entanglement)。量子纠缠是一种纯粹发生于量子系统的现象;在经典力学里,找不到类似的现象。
量子纠缠不能用来通信,这是写入了相关大学物理专业课程教材的。通信一定要借助通信介质,这是物理学上的常识,稍有点物理常识的人都是知道的。三体星距离地球约4.3光年,就算是光速通信,单向传输也得4.3年,一来一回也得8.6年,根本无法做到适时(瞬时)通信。
六、文明的增长是呈几何方式增长的小说《三体》中交代了三体文明是平均增长的,地球文明是快速增长的,会出现知识大爆炸。三体人之所以会封锁地球人的科技,不让地球人发展基础科学,原因就是怕地球人会出现知识大爆炸,担心450年前出发的三体人在450年后打不过地球人。
其实任何文明都不可能是平均增长的,都是呈几何方式增长。随着科技的进步,文明会增长的越来越快,除非遇到了发展瓶颈,比如资源缺乏、技术瓶颈等制约。一旦技术有了新突破,必然带来新一轮快速增长。关于这一点,人类文明的发展史是最后的注脚。
七、两个月内大批物理学家集中自杀是没有道理的推动科技发展的很重要的一种方式是发现问题、分析问题、解决问题。科学家其实是不怕问题有多难,就怕没有问题。物理学家当实验结果与预期的结果不一致时,很多时候不会迷茫,不知所措,反而可能更兴奋。问题推科技发展的例子数不胜数,很多重大问题在解决的过程中,甚至可以诞生一门或几门新的学科。所以,小说《三体》中,两个月内大批物理学家集中自杀是没有道理的。如果物理学不存在了,这些物理学家还能正常走出实验室吗?不是和太空中一样,可以自由地飞翔吗?至于他们自杀前看见倒计时,则很玄幻。
附:太阳系为什么是一个非常稳定的多体系统,地球上为什么有生命太阳系
目前,人类没有发现任何地外文明,只有地球上有生命,地球文明几乎是宇宙中的孤本。这和太阳系非常稳定有直接的关系。
1、太阳质量占整个太阳系质量的99.865%,其它八大行星、众多小行星、矮行星、卫星、慧星等合计占0.135%。
2、太阳系只有太阳一颗恒生,宇宙中双恒星、三恒星或多个恒星的星系很多,只有一颗恒星的星系很少见,太阳系就只有一颗恒星。
3、太阳系所有八大行星、众多小行星、矮行星、卫星、慧星等几乎在一个平面上行动,且绕太阳公转的方向基本相同,只有个别慧星除外,而且它们自转方向也大部分相同。
4、太阳的质量大小刚好合适,不大、不小,过大或过小,地球上可能就没有生命了。
5、太阳非常温和
6、太阳系位于银河系中相对偏僻的位置,远离银河系的中心,避免了那里的大量恒星和潜在危险,如超新星爆发等。太阳系还避免了其他恒星和球状星团的影响,因为这些环境中的恒星相互作用可能导致不稳定。
7、木星是太阳系中的清道夫,是地球的守卫者,避免了大多数外来陨石落向地球。