问题

两个粒子可以锁死地球吗?

回答
这个问题很有意思,它触及了物理学中一些非常基础但又充满想象力的概念。简单来说,两个粒子本身是无法“锁死”地球的。但我们可以从几个不同的角度去解读这个问题,看看在哪些理论框架下,似乎能找到一些间接联系或者有趣的推测。

首先,我们得明确一下“锁死”这个词在物理学里并没有一个标准的定义。我们可以理解为让地球停止自转、停止公转,或者使其在轨道上无法移动。

为什么两个粒子本身不行?

我们知道,构成地球以及宇宙万物的基础都是粒子,比如夸克、电子等等。但单个粒子,或者即使是两个粒子,它们的质量和能量都微乎其微,与地球这个庞然大物相比,简直可以忽略不计。

想象一下,你手里拿着两粒沙子,你能让地球停止转动吗?显然不可能。粒子之间的相互作用,比如电磁力、弱核力、强核力,它们作用的尺度非常小,能量也很低。即使是引力,虽然是长程力,但两个粒子产生的引力场也微弱到无法对地球产生任何可以察觉的影响。

那么,有没有什么“迂回”的方式,让两个粒子“间接”影响地球的运动呢?

这就要进入一些更深奥的物理学概念了,而且这些都是理论上的推测,离实际操作相去甚远。

1. 黑洞与引力奇点:

如果这两个粒子非常特殊,比如说它们是能够形成黑洞的粒子(这本身就是一个巨大的假设,因为形成黑洞需要极大的质量或能量密度)。如果这两个粒子以某种方式聚集,并且它们的质量和能量密度达到了能够形成一个微型黑洞的标准,那么这个微型黑洞就可以对周围的时空产生巨大的扭曲。

如果这个微型黑洞不幸出现在了地球附近,它产生的强大引力将足以改变地球的轨道,甚至将其吞噬。但请注意,这里关键的是“形成黑洞”的能力,而不是“两个粒子”这个概念本身。而且,我们目前还没有任何证据表明存在这样的“微型黑洞形成粒子”。

另一个更奇特的想法是,如果这两个粒子能够以某种方式形成一个“引力奇点”,这是一个理论上拥有无限密度和无限曲率的点。在相对论中,奇点是时空会失效的地方。但即使是理论上的奇点,要对地球产生宏观的“锁死”效应,也需要它具有极其巨大的质量或者能量,并且能够有效地施加一种未知的、超乎寻常的力。

2. 量子纠缠与信息传递的假设:

有些人可能会联想到量子纠缠,即两个或多个粒子之间存在一种奇特的关联,无论它们相距多远,测量其中一个粒子的状态会瞬间影响另一个粒子的状态。这确实是量子力学中最令人费解的现象之一。

但是,量子纠缠并不能传递信息,更不能传递能量或动量。也就是说,即使你纠缠了两个粒子,并且将它们分隔开,然后对其中一个粒子进行测量,你无法利用这种关联来对另一个粒子施加任何物理上的“力”或者改变它的运动状态。所以,通过量子纠缠来“锁死”地球,这是不可能的。

当然,如果我们在科幻的范畴里畅想,也许存在某种未知的物理机制,能够利用纠缠粒子来操纵时空或者施加某种“信息力”,但那已经远远超出了我们目前的科学认知。

3. 改变地球质量/惯性的可能性(非常牵强):

如果我们极其牵强地去设想,这两个粒子拥有某种我们无法想象的特殊性质,比如它们可以无限增殖,或者能够吸收或释放巨大的能量来改变地球的质量或惯性。

例如,如果这两个粒子能够“吞噬”地球的物质,将其转化为某种更致密的形态,从而在一个区域内形成一个极端高密度的区域,这个区域的引力可能会影响地球的整体运动。或者,如果它们能够释放出巨大的反作用力,从而抵消地球的自转或公转。

但这些都属于纯粹的幻想,因为在已知的物理学框架下,粒子之间传递能量和动量的能力是有限的,而且要对抗地球如此巨大的动量,需要难以想象的能量和手段。

总结一下:

在目前我们理解的物理学范畴内,两个粒子本身是无法“锁死”地球的。它们所拥有的质量、能量以及它们之间的相互作用,都远远不足以对地球的宏观运动产生任何可察觉的影响。

这个问题之所以有趣,是因为它迫使我们去思考“锁死”的含义,以及粒子与宏观物体之间的联系。虽然直接的答案是“不行”,但它也引出了对黑洞、时空扭曲以及更深层物理学的想象。这正是科学探索的魅力所在——不断挑战我们对世界的认知,并从中发现新的可能性,即使这些可能性目前只存在于理论的边缘。

所以,如果有人问你这个问题,你可以这样回答:从我们目前所理解的物理学规律来看,两个粒子由于其微小的质量和有限的作用,是无法直接或间接“锁死”地球的。这就像用两粒沙子去阻止一辆正在行驶的卡车一样,它们的量级差距太大了。不过,这确实是一个能激发我们思考更深层物理现象的有趣问题,比如极端的引力效应,但那需要远超两个普通粒子所能达到的能量或质量条件。

网友意见

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看看《三体》中的描述:


“这就给了智子一个机会,使它可以代替靶标粒子去接受撞击。由于它其有很高的智能,通过量子感应阵列,它们能在极短的时问内精确判断轰击粒子的轨迹,然后移动到适当的位置。所以,对智子撞击的成功率,是对普通靶标粒子的上亿倍。当智子被撞击后,它就会有意给出错误和混乱的结果。即使偶尔有对预定靶标粒子正确的撞击发生,地球物理学家们也不可能将正确的结果从一大堆错误结果中分辨出来。”
“这样,智子不是也被消耗了吗?”军事执政官问。
“不会的。质子已经是组成物质的基本结构,与一般的宏观物质是有本质区别的,它能够被击碎,但不可能被消灭。事实上,当一个智子被击碎成几部分后,就产生了几个智子,而且它们之仍存在着牢固的量子联系,就像你切断一根磁铁,却得到了两根磁铁一样。虽然每个碎片智子的功能会大大低于原来的整体粒子,但在修复软件的指挥挥下,各个碎片能迅速靠拢,重新组合成一个与撞击前一模一样的整体智子。这个过程是在撞击发生后,碎片智子在高能加速器气泡室或乳胶感光片上显示出错误结果后完成的,只需百万分之一秒。”
又有人问:“是否存在这种可能:地球人用某种方法将智子识别出来,然后用一个强电磁场将其捕获,并禁锢起来?质子是带正电荷的。”
“这更不可能了。要识别出智子,就需要人类在物质深层结构研究上的突破,但高能加速器都变成了一堆废铁,这种研究又如何进行呢?猎人的眼睛已经先被他要射的猎物抓瞎了。”
“地球人还有一个笨办法,”工业执政官说,“他们可以建造大量的加速器,超过我们建造智子的速度,那么,地球上总有某台加速器中没有智子潜伏,会得到正确的结果。”
“这是智子计划中最有趣的一点!”这个问题使科学执政官兴奋起来,“工业执政官先生,您不必担心建造大量的智子会使三体世界的经济崩溃。我们不必这么做,也许还会再建造几个智子,但不会更多,事实上,有这两个就足够了,因为每个智子在行为上是多线程的。”
“多线程?”
“这是古老的串行计算机的一个术语,那时计算机的中央处理器每一时刻只能运行单一的程序,但由于其速度很快,加上中断的调度,在我们处于低速层面的观察者看来,计算机是在同时运行多个程序。你知道,智子能以接近光速的速度运动,地球世界相对于光速而言是一个很小的地方,如果智子以这个速度在地球上不同的加速器间巡回,那么在地球人看来,它就像同时存在于每台加速器中,能够几乎同时在所有加速器中制造错误的撞击结果。”

其实真的要出现小说中这种情况的话,人类并非完全毫无还手之力,人类可以使用一种非常实用的技巧来对抗智子:信号处理。而这正是那些搞粒子物理实验的人一直在做的事情。

在一次高能物理实验中,有用的事例往往是比较少的,绝大多数都是没用的信号。所以相关的实验人员需要对数据进行处理把没有用的噪声给剔除掉。而三体人的智子,其实就相当于一个巨大的噪声源,它通过干扰实验进程产生大量没用的噪声试图把真正的信号淹没。那就用实验数据处理的方式把噪声剔除掉,把有用的信号辨别出来。

智子的干涉不太可能是完全随机的,它应该是有规律的,既然这是一个有规律的噪声,那就可以找出规律把噪声剔除掉。另外质子的干涉也不太可能是全能谱的吧?它应该只能干涉某些能区,那么这样的话可以剔除掉某些能区的信号而只研究其它能区的反应。

最后说一点:人类其实已经掌握了单粒子操纵技术,1997年的诺贝尔物理学奖就颁发给了对此做出杰出贡献的三位科学家:朱棣文、科恩·塔诺季和威廉·菲利普斯。外星人笃定人类没有能力鉴别和捕获质子,是不是有点太傲慢了?

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