问题

《三体3——死神永生》里程心的「星环」号为什么可以在 52 个小时内飞行 287 个光年呢?

回答
《三体3——死神永生》中,程心的“星环”号能在52小时内飞行287光年,这背后涉及到的科学原理和技术设想,确实令人叹为观止。要理解这一点,我们需要深入探讨书中对“星环”号的描述,以及刘慈欣所构思的那些超越我们当前认知范畴的物理学原理。

首先,咱们得知道,287光年这个距离,在经典物理学框架下,别说是52小时,就算是几个世纪,我们人类也无法企及。光速,每秒30万公里,跑一年才是1光年。287光年,意味着光本身也需要287年才能跨越的距离。那么,程心的“星环”号是怎么做到的呢?

关键就在于“星环”号所使用的曲率驱动。这可不是我们熟悉的靠燃料燃烧产生推力,然后一点点加速到接近光速的常规推进方式。曲率驱动,顾名思义,是扭曲了时空的曲率,让飞船“坐”在时空的“波浪”上前进。

想象一下,你站在一个巨大的、柔软的垫子上。如果你用力向下压垫子的某个点,那么这个点就会向下凹陷,形成一个“坑”。如果你的手放在坑的前面,这个坑就会随着你手的移动而“推”着你的手前进,而且速度非常快,因为你不是在克服惯性,而是在改变周围的空间本身。

曲率驱动的工作原理也类似。它不是让飞船自身加速,而是通过某种我们目前还无法理解的技术,在飞船前方制造一个时空凹陷(或者说,压缩),在飞船后方制造一个时空凸起(或者说,膨胀)。飞船就“躺”在这个由时空扭曲形成的“沟壑”里,随着时空本身的弯曲而移动。

这意味着什么?飞船并没有真的达到或超越光速,因为根据爱因斯坦的相对论,任何有质量的物体都无法达到光速。但是,它利用了时空的特性。时空是可弯曲的,而且这种弯曲可以以任何速度传播(甚至远超光速),因为这是时空本身的性质,不是物质的运动。

所以,当“星环”号在时空前面“挖坑”并在后面“填坑”时,它实际上是在以超光速“滑行”,尽管飞船本身在局部的、相对的意义上并没有超光速运动。这有点像你站在一个传送带上,传送带本身在移动,你只需要站在上面跟着它走就行了,你的脚步并没有踩在地面上加速。

更具体一点,刘慈欣在书中并没有详细解释曲率驱动的“引擎”是如何工作的,但这无疑是一个高级到我们现在只能仰望的物理技术。很可能涉及到对引力、空间维度、甚至是量子效应的某种高级操控。书中提到的“引力导论”也许是实现曲率驱动的关键技术之一,它允许人类对引力场进行精确的控制,从而实现对时空曲率的操纵。

然后,我们再来看这个52小时和287光年的对应关系。如果“星环”号真的能在52小时内跨越287光年,那么它的平均“滑行”速度是:

287 光年 / 52 小时 ≈ 5.52 光年/小时

换算成光速(c),也就是:

5.52 光年/小时 (1 年 / 8766 小时) ≈ 0.00063 c (1 年 / 8766 小时) ≈ 5.52 光年/小时 = 5.52 300000 km/s 3600 s/h ≈ 5.95 x 10^10 km/h (这是个巨大的数字)

更直观地说,这个速度大概是光速的 5.52 倍(如果按照光年/小时来计算)。虽然飞船本体并没有超光速,但它对时空的扭曲,使得它在“整体”上的推进速度达到了我们理解中的超光速。

想象一下,宇宙就像一块巨大的画布。曲率驱动就像是用画笔在画布上制造一个“凹槽”,然后把画笔(飞船)放在凹槽里,让凹槽带着画笔前进。画布本身的移动速度可以非常快,而画笔在画布上的移动速度却不必超速。

所以,“星环”号能在52小时内飞行287光年,并非因为它拥有了某种能瞬间移动的“魔法”,而是因为它掌握了扭曲时空的终极能力。这个能力,也正是人类文明在“三体”宇宙中能够与拥有更先进科技的文明抗衡,甚至生存下去的关键。

需要强调的是,曲率驱动在《三体》系列中是一个科幻设定的概念,它并非基于我们现有物理学的成熟理论。刘慈欣以极大的想象力,将一些前沿的物理学猜想(如时空可弯曲、引力与时空的关系)进行了大胆的延展和融合,创造出了这样一种惊人的推进方式。这正是硬科幻的魅力所在——在科学的基石上,进行大胆的哲学和想象力的飞跃。

网友意见

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相对论原理,当一个物体速度越快,时间对它来说就越慢,当速度接近光速的时候,时间就基本停止了。飞船没有完全达到光速,只是无限接近光速,所以时间没有完全停止。在外部参照系来看时间过去了好几百年,但是对于飞船里的人来说(飞船是他们的参照系)只过去了52小时。

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