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三體中的二向箔在現實中有可能存在嗎?

  • 由 腦洞劇情 發表于 武術
  • 2021-12-17
簡介二向箔的原理只是把一個維度蜷縮到普朗克尺度的範圍左右,而普朗克尺度是宇宙中最小尺度,所以一旦一個維度縮小到普朗克尺度那就沒有任何作用力可以與其產生作用,沒有任何影響

二向箔理論上存在嗎

在三體的宇宙世界中,二向箔是超級文明採用宇宙物理定律作為武器,對相對低等文明進行降維打擊的手段,它可以把三維的世界變成二維的。那麼基於人類目前所認識到的物理定律來分析這個”二向箔“在現實中到底有沒有可能被創造出來呢?

首先,這其中涉及到很多有趣的物理概念。

普朗克長度,是長度的自然單位,以作為標記。有意義的最小可測長度。普朗克長度由引力常數、光速和普朗克常數的相對數值決定,它大致等於1。6x10的-35次方米,即1。6x10^-33釐米

額外維度(extra dimension)現代物理學中的超弦理論認為,我們的時空並非僅僅是三維空間(及僅僅有長寬高),和一維時間。超弦理論認為,要在原有的三維空間的基礎上加上其他維度,叫額外維度。

而現實生活中我們並不能感知到這些額外維度,是因為他們太小了,已經小於的普朗克尺度範圍。這就相當於你拿一個尺子去測量一粒沙子的直徑,尺子的最小刻度是一毫米,而沙子的直徑大大小於一毫米,這樣你就無法透過這個尺子去測量出沙子的直徑。而在宇宙範圍之中,普朗克尺度就是單位最小最精確的一把”尺子“。所以我們沒有辦法進行直接的物理探測,也就不會感知到其他額外維度的存在。但是這些額外維度卻是真實存在的,就好比一張A4紙,如果是在幾米外進行觀測那麼它看起來就是一個平面,就是二維的存在。而如果眼睛湊得很近的去觀察就會發現它其實是有厚度的,只是太小了。

那麼科學家是如何知曉有額外維度的存在的呢?科學家們一直致力於將世界上的幾種作用力統一起來,世界上的各種力已經可以被總結劃分為四種力:強相互作用力、弱相互作用力、電磁力、和引力。但是科學家確切認為這四種力一定也可以統一歸結為一種力。四種作用力按理來說應該是同一種力在不同情況下的不同表現。但卻一直沒有辦法完成這大一統的理論。直到愛因斯坦提出宇宙是空間加時間組成的“四維時空”。1926年,德國數學物理學家西奧多·卡魯紮在四維時空上再新增一個空間維,也就是新增一個第五維,把愛因斯坦的相對論方程加以改寫,改寫後的方程可以把當時已知的兩種基本力即“電磁力”和“引力”很自然地統一在同一個方程中。四種作用力應該是同一種力的不同表現形式,而如果想要將四種基本力統一為一種力需要額外增加維度,從而反推出現實宇宙中可能存在額外維度。

三體中的二向箔在現實中有可能存在嗎?

至於為什麼這些額外維度會蜷縮至普朗克尺度範圍,在科學界一直是一個未解之謎。而在三體這部科幻小說中,透過科幻的方式給出了完美的解釋:額外維度原本也是存在於宏觀之中,卻因為外星大神級別的文明之間的戰爭中使用了二向箔這種滅天的武器給降維了!

或許這就是科幻小說的魅力,我認為所謂科幻並不是不著邊際的胡亂猜想,打著科幻的旗幟胡編亂造根本不考慮有沒有科學基礎。而三體的科幻是基於現有科學基礎,對於答案進行的猜測。例如為什麼額外維度與現實的三個維度不同?因為二向箔;為什麼地球的基礎物理科學近些年止步不前?應為有智子的存在等等等。或許這就是三體的魅力吧

二向箔的原理

二向箔並不是簡單的把一個物體壓到沒有厚度,厚度為0。所謂厚度其實是我們探測它座標的變化範圍,這裡的探測不是簡單的觀測而是要透過基本作用力的完成。既,厚度的本質是作用力的作用範圍,而力的作用範圍不可能是0,因為根據量子力學的不確定性原理,如果力的作用範圍是0就表示粒子的位置是確定的,但位置如果是確定的那速度就會及其不確定,那麼在下一個1時刻就不可能保持在原本的位置。位置一旦改變力的作用範圍也就改變了。所以厚度不可能為0。二向箔的原理只是把一個維度蜷縮到普朗克尺度的範圍左右,而普朗克尺度是宇宙中最小尺度,所以一旦一個維度縮小到普朗克尺度那就沒有任何作用力可以與其產生作用,沒有任何影響。(想象一下,如果漫威電影裡的蟻人真的縮小到普朗克尺度,那麼即便它正面硬剛滅霸一百拳頭都沒有任何問題,(事實上滅霸根本”碰不到“蟻人))。

三體中的二向箔在現實中有可能存在嗎?

那麼理論上現實世界中有沒有可能製造出二向箔呢?(既找到一種方法將某一維度蜷縮至普朗克尺度)

答案是:不確定。因為現在相關的物理學裡面有很多問題是沒有得到解決的。如果超弦理論那一天可以得到徵明的話,說不定二向箔是有可能被製造出來的。如果你想要了解超弦理論,那量子力學,粒子物理,標準模型等等都是基礎。所以同學們你有學習物理專業的打算嗎?

單選 | 你認為宇宙之中是否存在大神級別的超級文明呢?

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