《三体》:科幻世界对现实社会的隐喻故事
听说《三体》是刘慈欣一本很出名的小说,获奖无数,其中有雨果奖(科幻小说界很出名的一个奖项)。之前也看过《流浪地球》这部电影,对大刘表现未来社会的想象力颇为欣赏,于是专门拜读了一下《三体》。
2021年2月买的《三体》,6月底看完。我花了好几个月的时间,利用周六日闲暇时间硬是把《三体》的三部曲:《三体》、《三体Ⅱ·黑暗森林》、《三体Ⅲ·死神永生》看下来了。
后来在网上查了一下,全书整整80万字,突然很佩服自己,居然也能啃下这样的大部头。
《三体》给我的最大感觉,是书中充满许多硬核科学知识,比如引力波、曲率驱动、黑洞等等,少点物理学和天文学的知识,还真不一定读懂。说实在的,我也跳过了不少我不太理解的科学知识。
同时,其中有不少故事情节是反映社会现实的,比如对社会分层、亲情、人类社会在危机面前的表现的种种探讨。虽然《三体》带领我们畅游了许多个跨越世纪的未来时代,但人性中的善恶美丑,在每个时代总会有相一致的地方。
《三体》讲述了什么故事?
《三体》到底说的是一个什么样的科幻故事呢?我先为你大概说说。
故事讲述的是在中国文革时期一个叫叶文洁的女天文学家,因为家庭出身的原因被各种批斗和迫害,最后被赶到了一处叫“红岸”的秘密科研基地进行劳动改造。基于天文学背景,叶文洁的工作可以接触到发射和接收外太空信号等高科技工作。
出于对地球社会的种种丑恶现象,感到悲观失望,她利用工作的便利,向外太空广播了地球的信息,期望外太空星系能带来先进的文明,彻底改造地球的黑暗人性。
果不其然,叶文洁真的收到了来自外太空星系的信号,并且与这个外星文明建立起联系。而这个外星文明正正就是小说的邪恶主角——“三体”星系。
三体人发出回复信号,是为了寻找类似于地球的适宜生存的环境,然后进行殖民侵略。因为“三体”星系也自身难保,遭遇到了生存危机,迫切需要星际移民。
由此,就拉开了气势恢宏、横跨几个世纪的星际斗争:三体文明对外扩张侵略,与地球文明自我保卫的反复较量。
故事的结局你可能会猜想:地球人类经过一轮人性的考验与挣扎,终于觉醒起来团结一致,对共同的三体敌人进行顽强斗争和殊死搏斗,又或者是某一位救世主降临、终极神秘武器出现,最终战胜了邪恶的三体人。
而大刘却没有用这样俗套的结局来结束《三体》,看到最后,我觉得似乎没有最终的胜利者。
想知道这个故事的结局到底是怎样的?最好还是翻开《三体》,自己来寻找答案吧,我就不剧透太多了。
《三体》启示
除了科学知识的呈现,和宏大的科幻故事描述。我觉得《三体》里面,还有几点很值得推荐给大家品鉴的。
1.科幻带给我们无限想象的空间,未来的高科技时代值得期待
我们的生活或许日复一日,上班下班,平淡似水。
科幻小说,则给我们的生活带来了一个丰富的想象空间,为我们打开另一片天地。正如一句话“我们既要脚踏实地,也要仰望星空”,大刘是那个提醒我们要仰望星空的人。
《三体》中对于未来世界的描述,由于地球科技得到跨越式发展,人类自信太空防御舰队可以抵挡三体危机,世界展现出欣欣向荣的景象,而身处那个时代的人都是充满阳光般的自信,看上去美丽而真诚。
面壁者逻辑从185年的冬眠中苏醒过来,看到身边周围的墙壁都是显示屏,随便点击几下就可以被激活显示动态图像;粮食是工厂合成出来的;还有电是用不完的,因为人类拥有了永动机。
在《三体》中,我们有幸拜读未来世界各种充满想象力的高科技场景:城市是建设在一千多米地底下一片巨型森林,“而城市的建筑就像叶子似的挂在树枝上。”还有飞行的车流、随处可触手打开的信息屏、自动投放的广告、可根据身形自动调节大小的衣服。
想想如果身处在这样一个满是科技感的新世界,不觉让人兴奋和期待。
2.社会和人性中的黑暗面,你会如何面对?
除了对未来世界各种高科技的畅想,大刘也和我们一起探讨社会和人性。因为,无论世界如何发展,人性的东西总是共通的。社会的不公平、黑暗面同样会存在,社会的底层小人物也有自己的无奈。
(1)社会的不平等
小说中,在黑暗森林打击到来之前,有钱人会准备如何乘坐有生态循环系统的超级飞船逃生保命,而普通民众只能听从政府的安排,无奈等待。悲观一点来说,其实就是坐以待毙。
大刘对此这样评价:
“一个人类历史上最大的不平等:在死亡面前的不平等。在历史上,社会不平等主要出现在经济和社会地位领域,所有人在死亡面前基本上是平等的。但还从来没有出现过这样的局面:占人类总数不到万分之一的少数人能够躲到安全之处生存下来,而剩下的几十亿人在地球上等死。”
虽然这是小说的夸张描述,但是反观现实,贫富差距确实可以造成“死亡面前的不平等”。有钱人可以选择最健康的生活方式,患有重疾也可以通过最先进的医疗技术换回生命。而普通人只能听天由命,一切随缘。
要摆脱社会这种实实在在的不公平,你只能靠自己不停地努力赚钱,为自己争取更多的生存资源。因为资源总量是有限的,任何人包括政府都没有绝对的义务帮助你。从人道主义出发,帮助也是极其有限度的。求人不如求己,你想拥有更优质的生活,就必须努力去争取。
当然,并不是叫你为求利益不择手段。但你要明白,真实的社会就是如此现实,你要增强自己的实力,学会争取资源保护自己和家人。《三体》中的黑暗森林法则,不也有这样一层隐喻吗?
(2)小人物的挣扎
社会的不公平,催生了当中的小人物,艰难地维持着基本生活。
比如,第一个与地球取得信息联系的三体人:1379号监听员,一个生活在三体世界卑微的小人物。1379号没有名字、没有地位,连结识异性繁殖下一代的机会也微乎其微,生存的唯一价值就是监听来自外太空的信号。
1379号的生活遭遇,像不像我们每一个生活在基层的打工者。其中有一段描写,不就是在描写日复一日、重复单一工作的我们。
“ 在目标确定后,三体世界必然会裁减一部分监听站,而自己所在的这种落后的站点肯定是在首批裁减之列,那时他将面临失业。监听员的技能很单一,只是一些程式化的操作和维护,很难找到别的工作。 ”
这个情节细思极恐。处于基层的小人物,本身就没有多少物资财富和发展机会。如果连自我提升的觉醒都没有,不去学习更高的技能,那等待他们的就只剩下被彻底淘汰的命运了。
虽然三体人1379号生活艰难,几乎要是孤独终老。但令人感动的是,他还保持一份善良,他希望美好的地球不要被三体人野蛮入侵,继而彻底摧毁,警告地球人不要回答三体发出的信号。
基层小人物,虽然生活艰难。但对美好的追求、信念的坚定,令人佩服。摆脱社会的不公平,基于资源、机会、能力的有限,不是人人都能做到向上阶层流动。
也并不是人人都信奉丛林法则,争个你死我活。总有一些对美好事物的追求和保护,值得我们去坚持。
如果不能做到财富上的丰硕,那至少可以寻求精神上的富足,这是每个人都能做到的。希望你能坚守对美好事物的一份热爱和追求。
(3)在绝境当中,都要努力保持一份希望
面对三体人的入侵,地球人是极其脆弱的,因为科学技术上的巨大差距,以及地球科学水平被三体人彻底锁死,地球人几乎是坐以待毙的。这种科技实力的悬殊对比,《三体》中有一个形象的比喻:地球人与三体人的技术水平差距,就像是蝗虫与人类的技术水平差距。地球科学家甚至悲观地说“我们是虫子!即将灭绝的虫子……”
但是,绝境当前,总有些英雄人物会出现,给予我们希望。《三体》中的军官史强——大史,就是这样一个特殊的人物。大史刚出场时,并没有留给读者太好的印象,粗野、没礼貌、满身烟味,做事总不按照常理出牌,言行令人讨厌。
但越往后读,就越觉得大史是个重情重义之人,而且敢作敢为、尽忠职守,任何难题到了他手上,总能迎刃而解。只要大史出现,你就会感觉安心实在。
当地球科学家承认地球人要彻底失败,有了颓废堕落的悲观想法的时候,大史用他看似质朴但又十分深刻的看法,给大家带来一丝希望。
同样以“地球人与三体人”对比“蝗虫与人类”,大史道出这样一个事实,尽管人类想尽一切办法去消灭虫子,包括杀虫剂、苍蝇拍、基因改造等等,但是虫子并没有被灭绝,虫子从来就没有被真正战胜过。
面对三体危机,地球人怎可以就此放弃?办法总比困难多,只要你不轻言放弃。
即使在绝境当中,都要努力保持一份希望。这就是希望的力量。希望,就是那种能让人从绝境里创造奇迹的东西,明知结果不如理想,却依然能让人竭尽全力。借用电影《流浪地球》中的一句台词“希望,是像钻石一样珍贵的东西。”
《三体》的结局虽然没有彻底的胜利者,但过程中类似大史这样给予我们希望的一众英雄人物,轮番登场、坚守信仰,创造出一个个地球奇迹。使我们对地球的美好未来,还是充满期待的。
结语
《三体》三部曲讲述了一个宏大的故事,人物交错,时空变幻。但细读起来,其中的某些故事情节还是挺有意思的。还有就是,除了那些我们似懂非懂的科幻知识、降维打击等新概念,我们还会惊叹于大刘对某些情节的描写十分细腻,富有丰富的感情色彩。
有时间,不妨翻开《三体》读读,你会有不一样的发现。
三体的文学价值
《三体》不仅是一部很好的科幻作品,同时也是一部杰出的科普作品、历史现实作品。《三体》营造了一个极其恢弘的科幻世界,能指引学生从另一个角度认识科学,能激发他们对浩瀚星空的向往;让他们永远保持好奇心,不断探索、拥抱宇宙;启发他们将课本中所学的知识同现实相结合,对人类社会进行深入思考。
现代科学技术已经发展成为一个庞大而分工细致的体系,普通人对其纵然有兴趣,也难以理解其细节和发展。而《三体》基于作者个人学习理解,将庞杂的现代科技用普通人能够理解的方式讲述,提供了一个“普通人能看懂的”科学故事,解决了上述问题。同时,我认为作者对于未来的一些预测,也能像18世纪凡尔纳设想的环球旅行、潜水艇、登月计划一样,随着科技进步在未来大多也成为现实,这种基于科技现况的想象也增加了学生阅读小说的快乐。
学生属于未来,我们用“未来”吸引他们才是最好的教育方式。作为一部写于2006至2021的系列作品,《三体》相比我们熟知的著名科幻小说更为“新鲜”。阅读其他科幻小说,学生是用现实验证前人的猜想,基于课本中现有的知识来理解现有,增加的是学习课本知识的兴趣;而阅读《三体》,书中对现代前沿物理和天文领域重要概念和猜想出神入化地使用,则能激发学生对学习和掌握学科知识的兴趣,让学生畅想未来,坚定他们为了实现书中的美好未来而努力。
读《三体》之前,我曾一时兴起阅读了关于量子力学的相关科普书籍,尽管有一定的基础,但是书中不同于经典物理的各种知识,让我因内容深奥晦涩而放弃了。在阅读《三体》的过程中,很多我在科普书中看到的概念,原本不能懂得的理论,在书中的未来变成了实物。2021年出版的《死神永生》中出现的引力波天线,其实是对爱因斯坦广义相对论中预言的引力波的一种想象。而引力波在2021年才被探测并证实存在,而作者以深厚的物理学基础,准确跟踪并大胆想象引力波能成为一种信息传播媒介,创造性地想象了引力波天线。类似这种把深奥的科学知识,用波、震动等只需初中或者高中物理知识水平就能理解的方式进行讲述,给学生留下深刻的印象,更能激发他们学习学科知识的兴趣,吸引他们实践前沿研究,并可能成为他们多年后从事相关领域研究诱因,就像他们第一次看到机器人,第一次仰望星空。
《三体》整部作品的背景布局和思维逻辑非常大气,让人阅读时感到震撼,感觉眼中的世界放大了,整个思想视野都得到了扩展,世界观得到了调整。《三体》的宏观布局,令人叹为观止,学生应该多看这些书的,因为他们从小习惯从小事入手观察写作,一些宏观的概念想法不足,导致作文显得大气不够、想象力不足,需要通过阅读类似作品放大眼界,补充想象力。读《三体》时,我们不仅要欣赏当中丰富、强大的想象,还要进行逻辑思考。比如书中关于黑暗森林理论的推导,我们要提醒学生不要迷信书中为了剧情发展而设定的这套逻辑,而要注重理解理解并学习书中人物罗辑的推导思路,并学会用现实世界来否定它,这对他们的的眼界可以有很大的一个提升。同时,从培养逻辑思维到人生合理规划、长远发展来看,《三体》能给学生带来很深刻的思考,在这个时代,先一步具备独立思考的能力,有时候比分数更重要。
有人评价说,《三体》三部曲中不同的时期、人物性格和事件,在不同的历史时期、不同的国家中都能找到相似点。通过阅读《三体》,我们可以看到落后国家所受的屈辱压迫,可以看到“冷战”对峙的情形,可以看到现代极端主义的危害,也可以看到对“忘战必危”的反思。作为教师,我则从书中不同人物的故事,领悟到良好的教育环境、有效的沟通手段、善于发现学生优点以及适当表扬鼓励对学生成长进步的积极作用,对以上体会我结合工作中的经历,收益颇丰。
总而言之,《三体》是一部内容精彩且内涵深远的作品,常读而常新,适合推荐给学生,让他们初看津津有味,细看能思考得启发。
文艺作品的现实与虚幻:《三体》(一)
作为中国第一部获得国际级奖项的科幻小说,《地球往事》系列小说(以下简称《三体》)以其丰富瑰丽的想象、跌宕起伏的剧情、严密紧凑的逻辑、浩渺宏大的世界观和理想主义现实主义并举的价值观吸引了国内外无数的科幻小说迷。
在《三体》二部曲《黑暗森林》中,提到了一种太空核武器:次声波氢弹。小说中七艘逃离末日之战的星际战舰就是用这种武器互相杀戮来争夺宝贵的燃料和配件的。不妨看一看原著中的描写——
三道即将离散的目光又重新交织在一起。
次声波氢弹。
次声波氢弹
次声波氢弹 [ 一种太空核武器,用于打击对常规辐射有良好屏蔽的飞船目标,能够以空气中的次声波的频率连续发生多次核爆炸,每次都产生强烈的电磁辐射,电磁辐射与目标飞船的金属外壳相互作用,将电磁能量转化为飞船内部空气的声能,产生超强次声波,杀死飞船内部的一切宏观生命,但对于飞行的设施基本没有损坏。]。
每艘舰都装备了。
用隐形导弹发射,很难防御 [由于次声波氢弹通过电磁脉冲产生杀伤,并不需要直接命中目标,在距目标相当远的距离爆炸就能杀伤目标内部的人员。而对雷达隐形的导弹,只有接近目标时才能被包括可见光观测在内的其他探测手段发现。]。
……
突然,警报声响彻飞船,如同来自黑暗太空的万鬼哭号,显示界面从半空中像雪片般疯狂地跳出,显示着已经突破“自然选择”号防御系统的来袭导弹的大量信息,但没有人来得及看了。
从警报响起到来袭的次声波氢弹爆炸,只间隔了四秒钟。
从“自然选择”号最后传回地球世界的影像看,章北海可能只用了一秒钟就明白了一切。他本以为自己在两个多世纪的艰难历程中已经心硬如铁,但没有发现心灵最深处隐藏着的那些东西,在做出最后决断前他曾犹豫过,曾经努力抑制住心灵的颤抖,正是心中这最后的柔软杀了他,也杀了“自然选择”号上的所有人,在长达一个月的黑暗对峙中,他只比对方慢了几秒钟。
三颗小太阳亮起,照亮了这片黑暗的空间。它们成一个等边三角形把“自然选择”号围在正中,平均距离飞船约四十公里。核聚变火球的持续时间为二十秒,这期间火球在以次声波频率闪烁,但肉眼是看不出来的。
从传回的影像上看,在剩下的三秒钟时间里,章北海转向东方延绪方向,竟笑了一下,说出了几个字:“没关系的,都一样。”
对这几个字有猜测的成分,他没来得及说完,强大的电磁脉冲已经从三个方向到达,“自然选择”号巨大的舰体像蝉翼般振动起来,振动的能量转化为次声波,影像中,迷漫的血雾笼罩了一切。
攻击来自“终极规律”号,它向星舰地球的其他四艘飞船发射了十二枚装载着次声波氢弹弹头的隐形导弹,向二十万公里外的“自然选择”号发射的三枚比其他九枚提前了一段时间,以使其和向附近三艘飞船发射的导弹同时到达起爆位置。“终极规律”号上接任自杀舰长的是一位副舰长,但究竟是谁做出了这个终极抉择并首先发动攻击的却不得而知,也永远不可能知道了。
按照原著的设定,次声波氢弹的作用原理是:
氢弹在距离目标一定范围内以次声波的频率连续发生多次核爆炸→产生大量的电磁脉冲→电磁脉冲与目标舰体发生作用使之振动产生次声波→次声波杀死舰上的生命。
在此作文简单讨论次声波氢弹中蕴含的科学原理并对其进行简单的可行性分析。
次声波氢弹的第一个要素是“以次声波的频率连续发生多次核爆炸”,这并不难做到。最老土的方案莫过于在一枚核导弹里装进多个分弹头然后相对独立地起爆。当然理论上而言也可以通过改变核武器中核燃料分布情况和装药量然后发生多次相对独立的链式反应——有点类似于氢铀弹,这种核武器在传统的氢弹外层覆盖一层重元素裂变燃料,通过核聚变时溢出的多余中子引爆外层的核燃料发生二次裂变并正回授内部的聚变反应增大威力——同时延长核火球闪烁的时间进而使其与舰体的相互作用可以达到产生次声波的效果。不过就我所知后一种方案可操作性不高因为要想让链式反应相对独立地发生几次而且还得发生个二十秒所需要的核燃料层数会很多而核弹当量也会非常大,现在的氢铀弹通常也不过相当于发生了三次相对独立的链式反应——裂变→聚变→裂变——其当量已经突破三千万吨但核火球也就闪烁了几秒而当量大带来的问题就是体积也会很大(五千多万吨TNT当量的沙皇氢弹可足足有8米长27吨重呢)发射就会是大问题。最可能的解释或许是……原著中人们已经找到了小型化大当量多层核武器的方法?不过不管怎样,这种工艺的出现应该是早晚的事情,第一个条件还算容易达成。
次声波氢弹的巨大威力主要来源于“每次都产生强烈的电磁辐射,电磁辐射与目标飞船的金属外壳相互作用,将电磁能量转化为飞船内部空气的声能,产生超强次声波”。实际上下文也有提到,次声波氢弹的核心在于电磁脉冲。或者说,实际上是电磁脉冲与飞船的金属壳体作用产生了次声波。因此次声波氢弹的第二个要素就是电磁脉冲。
电磁脉冲(EMP,electromagnetic pulses),本质上是一种强烈而无规律的交变电磁场。事实上,核武器会产生电磁脉冲这一现象在冷战时期就已经发现,这是因为核反应进行过程中会有大量的高能光子和各种带电粒子(主要是核反应中产生的碎片原子核和β衰变产生的高速电子)飞出[1]。通过中学物理的学习我们知道,电荷本身就会产生电场而运动的电荷则会激发磁场(参考奥斯特电生磁实验)[2]。因此我们很容易得出这样的结论:大量的带电粒子在短时间内飞出就会在空间中引起电磁场剧烈激荡也就会产生强烈的交变电磁场。由于时间很短,这种电磁场表观上表现为电磁波的脉冲信号(注意,高能光子本身也是电磁波,这里请回忆高中物理中的波粒二象性),因此得名电磁脉冲。
其实现在已经就可以制造出几乎只产生电磁脉冲而不造成太多其他辐射的核武器(这种武器的原理当然是保密的, 个人认为可能 是通过调整核燃料的种类和布局使氢弹爆炸之后产生的辐射主要是高能光子和短半衰期的轻原子核,通过它们以及由此产生的类似次级宇宙射线的辐射达到电磁脉冲的效果)。《三体》的设定中虽然人类的基础科学已经被智子锁死,但是技术应用领域却有了长足的进步,因此人们在太空舰队上装备这种两百年前(按照小说中太空舰队建立时的时间坐标)武器 或许 不足为奇。
为什么说或许?这就要涉及到次声波氢弹的第三个要素:电磁脉冲与目标舰体发生作用使之振动产生次声波杀死舰上的生命。根据电磁场理论,电磁波本质上就是电磁场的波动;电磁脉冲作为电磁场的剧烈震荡本身当然也是电磁波。而根据赫兹实验,电磁波通过金属材料的时候会激发电动势——微观层次上的原因 可以理解为 ,金属中存在大量的自由电子,金属原子之间彼此共享电子并最终形成一片自由电子的汪洋;交变电磁场通过金属时,其中的电子在电磁场的作用下产生了 定向运动的趋势—— 注意是 趋势 而非 运动本身 ——这就产生了感应电动势,在宏观层面上表现为如果把金属材料接地那么就可以在大地和金属材料之间检测到电压(存在电势差)——对于赫兹实验本身而言,则是缺口的金属环中间产生了火花。这种机制在高中物理中常被用作电磁感应定律的诠释。
但光有电势差并不够。如果要让舰体因为振动起来,必须有感应电流而不只是感应电动势——在90年代的时候美军做过一个实验,如果把装甲车的车体当做线圈发射高频的交变磁场那么在飞来的炮弹或者导弹的金属弹体中足以产生很强的感应电流,这种电流在磁场的影响下会引起弹体的强烈振动——类比通电导体在磁场中的运动作用——进而使之偏航甚至引爆、拧断弹体本身,这也是最早可行的电磁防护罩的方案;比较尴尬的是这种高频磁场的自感效应也会在用作线圈的金属车体里产生涡流使之发热,车里的人会很不舒服装甲本身的性能也会下降甚至损坏;如果没有感应电流是不会有这种现象的哦。然而如果大家还记得高中那种很恶心的一根金属棒在两根金属导轨之间沿着磁场运动的题目就会知道,如果没有持续的磁场变化这种感应电动势根本不可能产生电流[3]。而对于电磁脉冲而言根本不可能有如上文的例子中说的那样的持续变化的磁场也就不可能在舰体中感应出电流。既然没有电流,也就不可能通过上面所讲的机制让舰体振动起来也就……嗯……不可能产生次声波了……
除此之外还有一个问题:原著中提到次声波氢弹“用于打击对常规辐射有良好屏蔽的飞船目标”。然而在太空中屏蔽辐射远比在地面上困难得多。由于没有空气的作用,太空中的辐射能量远比地球表面能量更高衰减得也更慢,还得考虑舰体质量的问题(传统屏蔽辐射的手段主要是通过含有重金属比如铅等的合金,但是这些东西密度都很大不适合太空战舰,毕竟太重的话加速减速都会很慢不利于机动)。最有效的方案应该是在飞船的外围通过磁约束包裹一层厚厚的等离子体。可惜这种手段也可以有效地阻挡电磁脉冲的影响——光子本身是传播电磁力的媒介粒子,这就使得如果光子本身与参与电磁力作用的粒子——对就是带电的粒子——相撞就会使其中的能量传播到等离子体中的带电粒子中去,失去能量进而被吸收,这种现象也是等离子体隐身技术的理论基础[4]。而我们之前说过,电磁脉冲本质上也是电磁场的震荡或者说电磁波,同理,这种防护装置理论上也可以比较有效地阻挡电磁脉冲。
由此可见,《三体》中描述的那种次声波氢弹本身并不具有很高的可行性,用作太空核武器只怕是不太现实的。不过,这并不意味着这种武器在遥远的未来没有登场的可能性。试想一下,如果是在地面上引爆产生冲击波与地下的堡垒共振, 在了解堡垒内部构造的前提之下 也完全 可能 通过调整核武器当量和爆炸的相对位置来在堡垒中产生次声波震死其中的人哦[奸笑]
不过话说回来,科学本身从来都不是科幻作品关注的内容,科幻作家们真正探索的,本来就是也应该是科学技术发展带给人类个体乃至社会的影响。因此我们在这里聊次声波氢弹的可行性也只能是一种消遣罢了。
[1]:细分下来核武器产生的电磁脉冲也有三种不同的成因。其一是跃迁辐射:不论是核裂变还是核聚变都会产生大量处于更高能量激发态的原子核,这些原子核在运动过程中会释放出能量降低到更低更稳定的能态,这种机制比较类似于放射性元素释放出伽马射线的机理,它产生的电磁脉冲主要来自于光子本身;其二是热辐射:核爆炸之后飞出以高速运动的大量高能粒子也是早期核辐射的主要成因,众所周知,粒子无规则运动的平均速度就是温度的本质因此这种由高速运动粒子组成的辐射很“热”故得名热辐射,这种辐射产生电磁脉冲的机制来自于带电粒子本身的电场和高速运动带来的磁场变化,与跃迁辐射共同构成了正文中所说的电磁脉冲主体;其三是韧致辐射:如果核武器在介质(如空气、水等)中引爆,在高速带电粒子会与介质作用释放出电磁波同时促使介质电离释放出其他带电粒子(后一种作用光子也会产生),这些电磁波和带电粒子也会形成电磁脉冲。具体哪一种成因占据优势,取决于主要发生的核反应、核武器的当量、有无介质和介质种类、周围电磁环境(比如有没有强电场、强磁场)等因素。由于本文探讨的情景在太空,没有介质和强电磁场,因此这里没有涉及韧致辐射。此外,为了简便这里也没有考虑核反应本身的影响。
[2]:在大学物理中,这一机制 可以 用麦克斯韦方程组中的电场高斯定理:
和磁场安培环路定理:
解释。 简单来说 ,前者描述闭合空间内电场与其中电荷代数和的关系,其中S表示电场线通过的面积;后者则是电生磁的一般意义描述,分析电流强度 与磁场强度矢量 的关系;两条公式中的 表示电位移矢量 ,这是一个描述介质受到电场作用发生极化的情况下介质中电场作用效果的矢量,公式中 为介质的电容常数而 为电场强度矢量,等式中间的微分式和最后的积分式表示电位移通量即单位面积通过的电位移矢量 , 。
[3]:严格来说根据法拉第定律 这里应该是磁通量 不变,但是这里认为飞船舰体作为一个整体包围的面积是不变的,因此磁通量持续变化与否仅仅取决于磁场强度持续变化与否因此这里直接用“没有持续变化的磁场”来表述。
[4]:这里必须说明:等离子体只能吸收(更准确的用词是“截止”)能量低于自身能量的电磁波,等离子体的能量通常用等离子体的振荡频率描述,如果振荡频率对应的能量低于电磁波的能量那么只能起到削减的作用,由于电磁波的粒子性依然会有部分光子丢失一部分能量之后到达舰体表面。
文章标题: 《三体》小说的世界观对现实社会有哪些指导意义
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