《三体》中的光粒打击是否具有可行性？
看了这么多评论，我要对我之前写的做一些补充： 终于有人问这个问题了，我研究它已经一年了，现在有结果了。下面我将系统性的回答这个问题 1.首先，从最基础的开始说起，我们要先搞清楚黑暗森林打击的对象和方式。 被黑暗森林打击的对象是歌者口中的低熵体，也可以直接理解为比较弱小的文明。三体中对文明的分级有一个比较明显的标准，就是能否达到光速，换言之就是这个文明是否掌握了曲率航行技术。只有掌握了曲率航行技术的文明才有资格对其它文明构成威胁，因此必须优先铲除。这也就是为什么智子在三体世界被毁灭后对程心和罗辑说从远处看，三体世界比地球更危险，因为歌者在距离三体世界半个构造长度的地方发现了“慢雾”，所谓“慢雾”就是曲率引擎启动时扭曲时空所产生的航迹。但是问题来了，为什么率先掌握了曲率驱动技术的本来被视为更有威胁的三体人最后是被光粒——这种黑暗森林打击中最常见的武器所攻击的，而周围没有“慢雾”的地球是被二向箔——这种黑暗森林打击中顶级的武器所攻击的？这就涉及到另一个东西——黑暗森林法则。 歌者在收到威慑系统发出的引力波之后先看到了三体世界的坐标，随后发现此时三体世界已经被摧毁。在三体世界的遗物中，歌者凭借叶文洁和监听员的三次通信发现了太阳的位置，随后更是发现了罗辑发出的咒语。歌者再去探查那颗被诅咒的恒星，发现它也已经被光粒打击了。至此，在歌者的心目中，太阳系文明的威胁程度大大提升，因为这个还没有发展出“慢雾”的文明居然敢和另一个比它高级得多的文明进行通信。除此之外，这个文明不仅掌握了黑暗森林法则，而且已经做到了借助其它高等文明的手来发动黑暗森林打击。这要是日后这个文明发展壮大了还得了？因此对太阳必须进行黑暗森林打击。除此之外，太阳系中只有太阳一个恒星，因此各个行星的轨道非常稳定，和三体世界不一样。更重要的是，这个文明已经知道了光粒打击有死角，会在气态巨行星背面建立掩体以防范。因此必须动用威力更大的二向箔。总而言之，太阳本来应该被光粒打击的，只不过地球暴露了自己已经掌握了黑暗森林法则的事实，因此应该算奇葩类型。以上，我们就分析完了黑暗森林法则打击的对象和方式。 2.其次，为了说明光粒打击的经济性，我们先要讨论恒星的结构 恒星的本质其实是一团高温等离子体，其能量的来源是恒星内部的核聚变。恒星原本只是一团气体和尘埃的混合物，自由弥散在空间当中。但是当这团气体受到某种扰动之后，其中一部分尘埃就会发生团聚，从而产生了比其它颗粒大一点的万有引力。于是在较大的万有引力吸引下，其它颗粒和气体就会被吸引过去从而进一步增大原有团聚物的质量和引力。此过程是一个正反馈过程，因此团聚物的质量和体积都会迅速增加，与此同时，团聚物最内部的物质所受的压力也会越来越大。物理学里有一条基本常识：当一个物体被挤压时，它的温度会升高。当团聚物内部受到的压力达到一定程度的时候，内核的温度上升到了足够高，以至于其中氢的两种同位素氘和氚会在高温作用下高速运动从而相撞，并且克服原子核内部的强相互作用而发生融合并生成氦原子。氦原子的质量并不等于氢同位素原子的质量之和，反应中有部分质量转化为了能量并且以辐射被释放了出去。 辐射本身是有动量的，因此会对遇到的物体产生辐射压。当内核的核聚变开始进行的时候，大量的辐射会产生极其强大的辐射压从而抵消了外部对内部由万有引力产生的压力。至此，恒星进入了动态平衡状态，开始稳定地发光放热。由上述可知，恒星本身其实就相当于一颗巨型氢弹。一般地，对于低熵体文明来说，它们还依然处于要大量依靠来自其主恒星所提供的能量的阶段，并且它们掌握的技术不足以防御其主恒星爆炸时带来的能量释放。因此对于打击低熵体，摧毁其太阳是最经济的打击方法。正如歌者所说：“宇宙中到处都有各种潜在的力量，你只需要诱发它们为你办事就行。” 3.接着，我们要系统陈述摧毁恒星的传统方法 摧毁恒星的方法其实很简单，破坏掉其动态平衡就可以。因此有两种选择：减小辐射压或者增加恒星的质量。增加恒星质量很简单，就是不断向恒星中注入物质从而增大其万有引力。其后内核所承受的压力也会变大，使得内核温度进一步升高，核聚变反应更加剧烈。此时，恒星内部的氦会继续聚变为碳，然后是氧，镁，硅直到铁。一旦恒星内部生成了铁元素，这个恒星的命运就是必死无疑了。因为所有元素中铁元素的比结合能最高，因此铁一旦生成，就不会继续聚变，而同时其它元素又在不断地生成铁。最终当铁元素的含量达到一定程度时，内核的核聚变反应会衰弱到无法产生足够大的辐射压来对抗引力。这时内核和外壳都会极速坍塌，但紧接着外壳就会猛地砸到内核上，产生一股超强的冲击波，这股冲击波会直接把恒星震碎从而引发超新星爆炸。至此，任何恒星周围的物体都逃不过这场可以媲美整个星系亮度的爆炸从而被瞬间摧毁。宇宙中自然条件下，任何质量足够大的恒星其晚年的结局都会像上述情况一样在超新星爆炸中消失。 之所以先描述增加恒星质量的方法是因为可以预先铺垫好许多基础知识，而且两种方法之间是有联系的。 4. 最后，让我们来说说光粒打击 想必各位也能够猜出来了，光粒打击其实就是上述的第一种方法——降低辐射压。首先我不得不承认，在我最开始研究这个问题的时候我并没有对这个问题有足够深刻的认识。当时的我一门心思的以为只有模仿大质量恒星超新星爆炸的现象给恒星增加质量，才能达到摧毁恒星的目的，丝毫没有想过反其道而行之。由于光粒利用的原理是相对论效应引发的质量膨胀，因此要把一个原本质量较小的物体加速到恒星级质量，需要将其加速到极端接近光速，由此所消耗的能量将是十分巨大的。因此此前网上许多人对此做过计算，并指出由于光粒消耗的能量太高，其经济性要受到质疑。我之前也有此意，也因此当时对大刘有了些许怀疑，导致我没有去仔细阅读三体世界灭亡那段的过程。后来等到我仔细阅读了之后，我才发现，大刘还是技高一筹的。 其实这些网友犯了和我一样的错误：我们从来没有认真想过光粒摧毁恒星的具体过程。在我们的印象里，光粒就是靠着让被打击的恒星吸收自己的动能从而爆炸解体。但真的只有让恒星解体的量级的能量才能摧毁恒星吗？答案是否定的。 真实的情况是：你只需要把恒星打出一个足够深的洞。足够深是多深呢，就是一定要打到恒星内核那么深。恒星的组成物质是物质的第四态——等离子态，等离子态的性质很奇妙，但起码在力学性质上，它可以看成一种特殊的流体。本质上光粒撞击恒星的过程基本可以类比成一块高速飞行的石头撞击水面。三体世界毁灭的那段详细描写就是一个很好的例子。 光粒一旦击中恒星，瞬间就会在恒星上打出一个洞。如果是地球，这个阶段人类已经灭亡了。因为这个洞会把恒星内部更多的辐射暴露出来直接杀死地球上所有生物。其次也就是最关键的一步——恒星内核的物质会在周围物质的巨大压力下从这个破口急速喷出！内核是恒星进行核聚变的区域，也因此是温度最高的地方，约为千万摄氏度。光粒打击的时机一般都算得比较准，会在行星正好要经过的区域击出洞口，因此行星会直接被喷出的内核物质笼罩。正如文中写到的，这段时间行星相当于在恒星内部运行！虽然内核物质一旦喷出就会开始降温，但是毕竟时间尚早，此时其温度仍然要有上万摄氏度。行星上任何东西都会被重新加热再冷却一遍，所有液体和气体会全部消散，所有固体表现为暗红色，就像烧烤时炉子里的碳。更关键的是，内核物质是被恒星自身内部强大的压力挤出来的，因此从某种程度上来说是恒星自己毁灭了自己。 随后而来的就是比较正常的过程了，由于内核物质不断喷出导致压力降低，内部核聚变反应的强度会大大减弱从而导致辐射压急剧减小。辐射压变小从另一个角度看就相当于引力增大！因此内核和外壳又会都开始急速坍塌，然后外壳撞到内核产生冲击波引发超新星爆炸，彻底把外部运行的行星炸碎。以上就是光粒打击的具体过程。 所以某种程度上来说，光粒打击就好比：你想杀死一堵墙后面的人，你只需要用一把步枪把那面墙打出一个洞来杀死后面的人，你大可不必一定要用一发炮弹把整面墙炸碎去杀那个人。炮弹和子弹的能量差了多少倍我想大家应该都能想象的到。所以很可能大刘在书中设计的八分之一恒星质量也偏大了，因为撞击的破坏效果取决于撞击物动能的大小，而速度才是影响动能的最大因素。 其实我觉得现代超级计算机应该已经可以做到模拟等离子体被撞击后的效果了，只要设计合理，确定光粒的质量和速度的范围应该是不难的事情。关于光粒的材料，我大胆猜想一下，为了最大程度地提高经济性，光粒很可能是一块纯铁。仔细看过恒星晚年那段的朋友可能到这就明白了，尽管任何物质进入恒星都会增加恒星质量从而使得核聚变反应更剧烈，只有加入大质量的铁才能最快让恒星达到崩溃状态。因为只有铁是结果，其他物质都只是手段。 综上所述，光粒是一块以近光速飞行的铁块。是不是立刻听起来很low了？但正是这样才显得技术的可怕。用动能杀伤目标是地球人最熟悉也是最古老的攻击方式，当时的人类已经可以做到把足球大的金属炮弹用电磁炮以每秒几十公里的速度发射出去，我们于是沾沾自喜起来，以为自己无敌了。结果三体人只用了一颗水滴，用我们自己最擅长的撞击毁掉了人类自己的1998艘战舰。然而，一山更比一山高，三体人自己估计都没有想到最终毁灭自己的武器靠的还是撞击，它们也很擅长的撞击。 从电磁炮弹到水滴再到光粒，杀伤原理大同小异，为何威力截然不同？答案很简单——速度。仅仅是增加了速度，水滴在半个小时内就撞碎了人类战舰；仅仅是增加了速度，光粒用四个小时就毁掉了一颗恒星。这是宇宙的残酷，但同时也是物理的魅力。最后我觉得用火云邪神的那句话来做结束语非常合适： 天下武功，无所不破，唯快不破  对了，欢迎大家关注我参与的公众号 扫描二维码或者直接搜索“帝国之花的日常” 公众号里包罗万象，我只是科技类的普通一员。今天借这个回答给自己的单位宣传一下 