推荐序2
《三体》是我最喜欢的小说。小说中描写了距离我们4.2光年的南门二恒星系统上居住的三体人的生存状态以及他们与人类文明之间发生交流碰撞的故事。小说中,三体人所在的行星附近的三颗恒星构成一个三星系统,三星系统的运动极其不规律。在人类居住的太阳系中,从地球表面看天空,每天太阳都从东边升起,到西边落下,一天的时间总是约24小时,一年总是约365天。三体人居住的星球上有恒纪元和乱纪元之分。恒纪元是三体星上难得的好时代,每天太阳升起的时间都非常规律。在乱纪元,每天太阳升起的时间都极其不规律。三体人于是进化出了脱水、浸泡等神奇的生存技能。由于生存环境十分恶劣,所以三体人在接到叶文洁的消息之后,萌生了侵略地球的想法。后来,在对待三体人的态度上,地球人分为了降临派、拯救派和幸存派三个派别。其中拯救派致力于求解三体问题,从而拯救三体文明。但三体问题的求解非常困难,小说中的魏成用进化算法找到了100多种稳定的解,但距离真正解决三体问题仍然十分遥远。
读了本书后,你会发现我们天文上的南门二恒星系统的三颗恒星的运行是十分稳定的,这是因为比邻星位于南门二A和南门二B构成的双星系统半径的1000倍距离以外,跟小说中描写的情况是不同的。比邻星上处于宜居带内的行星“比邻星b”上的生命遇到的问题并不是三颗太阳的运动不稳定的问题,而是其他一些问题,比如说比邻星经常性发出的巨大耀斑会产生大量的紫外线,可能对生命产生毁灭性影响。虽然真实的南门二恒星系统的运行状态十分稳定,三体问题仍然是一个非常困难的问题。本书提出了和小说中的魏成的进化算法不一样的解决思路,比如首先考虑平面限制性三体问题。此外,通过本书你还会知道目前三体问题的新进展,2017—2018年,李晓明、景益鹏、廖世俊为三体问题找到了数千个特解,比小说中的魏成找到的特解还要多10倍。
小说中的程心叠了一艘小小的纸船,在纸船的后面放上一小块肥皂,小船便会向前运动。小说中用纸船在水面运动的原理去比喻星舰的曲率引擎的工作原理。然而,通过本书,你会了解到事实上有两种驱动星舰的可能方式:真空相变和曲率引擎。本书作者王一老师对这两种机制分别进行了介绍,小说中的星舰更像是真空相变的原理所驱动的,而不是曲率引擎所驱动的。除了了解这两种可能的驱动方式之外,你还能了解曲率、宇宙膨胀等相关知识。本书还不仅仅局限在小说中的星舰的工作原理,王一老师还对其他小说,比如《基地》中的利用时空跳跃实现时空旅行的机制进行了分析,这又涉及虫洞的知识。
《三体》中还讲了一个名叫狄奥伦娜的魔法师,对她而言,所有的东西都是打开的,她能从完全封闭的密室中不费吹灰之力偷出东西。小说中提到,这是由于一个高维碎块接触到了地球。那么高维空间在物理学中对应了什么呢?高维空间的物理性质跟普通空间有什么区别呢?我们能在高维空间中生活吗?科学研究中的额外维理论,比如说卡鲁扎-克莱因理论和弦论,具体内容是什么呢?这些问题你都能在本书中找到答案。
《三体》是一本包罗万象的小说,书中不仅介绍了自然科学里的诸多知识,还涉及博弈论、哲学等知识。这些知识你可以在王一老师的这本书中找到相应的解说。例如,《三体》中的黑暗森林假说中的猜疑这个要素,就来源于博弈论中经典的囚徒困境。除此之外,本书中还有很多王一老师作为一位科学家分享的自己的成长经历、对物理的美的感受、科学研究的快乐,等等。
在附录中,你还能看到小说中的哈勃二号太空望远镜、红岸基地中的射电望远镜、宇宙微波背景辐射、冬眠、深海模式这些概念背后的物理。最后,你还能了解到《三体》中一些不符合科学的地方。读一本小说,你关注的点不应仅仅是其中引人入胜的情节,更应该对其中的科学进行深入的思考,这样你才算真正读懂了一本小说。但是对很多非物理专业的朋友而言,很多点是难以理解的。那么,本书就是你阅读《三体》的最佳伴侣。
最后,我想说,本书一定能让你对科学充满兴趣。
周思益