科幻小说中的著名猜想

「邪典」「怪异」「惊爆脑神经」普通人勿进！本文全程高能！

上图「贞子姐姐」

盯住它10秒……

上期很草率的讲了一下科幻小说的发展，经过深思熟虑，笔者决定把科幻小说分五期详细讲完。分别是本期的著名猜想和后面的怪诞风格赛伯朋克末来的科幻前世今生这几期打算在一星期更完。

声明：本期所有理论猜想有98%现实生活中存在的！

倒计时10秒

开始！

一.「恐怖谷」定理

这个理论由日本一个姓森的人提出，它的最早定义是人对机器人的认知差。机器人因为行为和人很像,人难免会对它产生一些好感，机器人突然出现了一个非常细微的变化或异常，人对它的感觉就会变化，就会对它产生不安，人的恐惧值就达到顶峰——这.就是恐怖谷的谷底。后来，恐怖谷多了一个义释：人对非人事物的改变的恐惧。这听起来很费解，但恐怖谷出现20年后，出现了一批经典恐怖来源。这也许你就听懂了。从科学怪人到丧尸，从异形到哥斯拉，从鬼娃回魂到克苏鲁神话…这些书中的影视中的经典，都是恐怖谷的合理应用，可以说，没有第二个义释，各位都没有机会卧在被子里看《X档案》——后者都是非人的东西变成的。

下图即恐怖谷理论，经典角色我就不放了，怕吓到你们。

对了，那个日本人叫森政弘

恐怖谷一般出现在风格偏诡异的作品中，如《遗落的南境》（电影《湮灭》就是改编自它）《迷雾》《环界》《球状闪电》等。

回到图一，那口井肯定让你慌的不行，你又期待又紧张，其实它啥也没有，只是一口井罢了。你的心理变化正是恐怖谷理论所说的——对未知的恐惧。

这时引出了第二个理论——黑暗森林中的猜疑链。

? 二.猜疑链

先说黑暗森林。

这个词出现在刘慈欣的《三体》中，故事情节里是被罗辑一人发现并完善的，大意指宇宙是一座森林，有亿万个文明，每一个文明都是持枪的猎人，一旦发现其他文明，开枪消灭。《三体》说这是对费米悖论的一种解释，科学上，费米悖论的内容十分矛盾：外星文明即可存在也可不存在，也许已经来过地球，也许还在地球上，也许已经灭亡。黑暗森林对费米悖论的解释已接近完美——它同费米悖论一样，提出了两个词“猜疑链”和“技术爆炸”。

在一场空战中，两架飞机遇上了。其中一驾飞机的驾驶员无法判断对方是敌是友，另一驾同样。他们只能向对方发信号，接收到的是友机，接收不到是敌机，确认后，再行处理。《三体》中也举了一个例子，但是环境不一样。黑暗之中，你能确定对方是敌是友吗？在浩瀚宇宙中，同样这个道理。一个文明无法确认另一个文明是否善意，出于安全，只能毁灭。一个文明无法判断另一个文明对自己是善意或恶意的；

一个文明无法判断另一个文明认为自己是善意或恶意的；

一个文明无法判断另一个文明判断自己对她是善意或恶意的；

一个文明不能判断另一个文明是善文明还是恶文明；

一个文明不能判断另一个文明是否会对本文明发起攻击。这就是猜疑链。正如那句话：黑，真他妈黑。

? 三.维度问题

如果有四维高阶生物存在的话。

他们是不是可以直接看到我们由生到死的一生?

我们在高阶生物眼中，仿佛就是一本书一样，它们可以任意翻阅我们。这个想法是决定论的想法，和几维无关，比如四维生物在五维生物眼中也是一本书，一直到无穷维。如果是非决定论，无论几维的生物未来都可以是未知的。他们（四维生物）不需要回到过去，也不需要预知未来，因为我们的过去和未来就在他们的眼前，他们只需要抬眼看看，就能看到我们人类历史的一切。

四维生物不是三维空间加一维时间，就是空间意义上的第四维。四维不是三维空间+一维时间，在数学上时间的纬度是独立于空间之外的，像人类这种三维生物的视觉是二维的一样，四维生物的视觉仅仅是三维的。

打个比方：比方蝙蝠通过声波反馈，把它周围的地形在它们大脑里的呈现出来（类似人类电脑建模，不过这个过程在它的脑袋里直接进行了）的立体图像，是不是四维，那么蝙蝠这种，或者类似蝙蝠的生物，是不是就是四维生物了呢？

其他的生物并不是靠视觉去感受维度... 或者是靠一些其他的器官或者手段。人类依靠光（在视网膜上呈像）感觉维度。有些动物依靠声波感受维度，还有的靠气流? 或者是气味? 换个维度的话... 可能这世界就是另一副样子? 之类的?

四维的东西我们很难理解，仅仅可以猜测几个结构简单的存在，比如：超立方体，及四维的立方结构，我们可以研究或理解这东西的方法：平面多次投影法：将四维物体多次分不同角度投影位三维物体，可以获得一个四维物体在三维的可能展现的样子，但对其边角关系不明确。

关于维度，我不想多说，说了太多人还是听不懂。更多的自行百度。

四.量子纠缠

这是一个很诡异的存在。大家知道，我们习以为常的手机是通过电磁波来传递信息的，那么量子通信是用量子来通信的吗？你或许会问，量子到底是个什么鬼，它是一种类似于电磁波的东西吗？其实量子并不是真实存在的一种粒子，它只是一种基本的物理概念。在微观世界里，一个粒子可以由更小的粒子构成，比如原子是由原子核和电子构成，原子核又由中子和质子构成。物理学家认为如果一个粒子小到不能再细分了，那么它就是最基本的单位，我们称之为量子，比如电磁波的载体就是光子，而且光子并不可再分，所以光子就是量子，也就是光量子，为了简单起见，我们称光量子为光子。所以很多种基本粒子都可以称之为量子，典型的就是光子，电子，中微子等等。实验告诉我们，如果两个光子一开始被纠缠在一起，那么它们便会组成一个纠缠系统，即便彼此相距多么遥远，两者都会同时感应到对方。最常见的实验便是，当科学家把一对纠缠光子的其中一个进行测量，如果发现它的自旋向下，那么另一个纠缠光子的自旋必然向上，而且这种纠缠速度至少是光速的四个数量级。但是我们并不能把二进制的信息刻录到量子纠缠上，因为对纠缠光子的测量，导致的自旋结果都是随机的，我们并不能刻意控制纠缠光子的自旋方向。

在量子力学中，微观粒子具有叠加态，也就是说一个微观粒子可以同时处于两种叠加的状态，在宏观上的解释就是薛定谔那只半死半活的猫。只有当我们去观察测量粒子时，这个粒子的叠加状态就会塌缩掉，就确定成一面性了。也就是说当我们打开盒子观察那种猫时，才能知道猫到底是死是活？如果没打开盒子，那么猫就是既死又活的，这种现象很是颠覆我们的常识，但却在微观世界真实存在着。

五.布莱曼极限

布莱曼极限。由于任何计算设备、计算手段的计算能力都是有限的。因而超出其能力极限的复杂性实际上是不可计算的。这种不可计算复杂性是相对于特定的计算手段而言的，一种极限情况的计算设备是把我们的地球设想为一个量子态计算机，汉斯·布莱曼(Hans Bremermann)1962年就给出了这样的推测：“不存在其执行速度超过每秒钟每克质量2×10^47比特的数据处理系统，无论是人工的还是生命系统都如此。”而地球的估计质量为6×10^27克，年龄为10^10年，每年约3.14×10^7秒，这样地球这个假想的计算机不能处理大于2.56×10^92或10^93比特的信息，10^93这个数通常称为布莱曼极限。可见，能力有限的计算手段是个不可摆脱的伴随相应不可计算复杂性的制约因素，寄希望于能力更强的计算手段不能从根本上解决问题。布莱曼极限10^93标志着我们知识的基本界限，10^93这就是我们的信息世界，超越其外的东西是不可认识的。

六.戴森球

“戴森球”，是弗里曼·戴森在1960年就提出的一种理论。所谓“戴森球”其实就是直径2亿km不等，用来包裹恒星开采恒星能的人造天体。这是一个利用恒星做动力源的天然的核聚变反应堆。戴森球[2] 是一种设想中的巨型人造结构，由弗里曼·戴森先生提出。这样一个“球体”是由环绕太阳的卫星所构成，完全包围恒星并且获得其绝大多数或全部的能量输出。戴森认为这样的结构是在宇宙中长期存在并且能源需求不断上升的文明的逻辑必然，并且他建议搜寻这样的人造天体结构以便找到外星超级文明。[2] 从那时起，各种各样的设计，包括建造人工天体或一系列这样的结构以便包围太阳，便不断地由一些狂想的工程学家或科幻小说所提出，并冠以“戴森球”之名。这些后续的设想没有仅仅在从太阳能收集站上止步-许多工程设计还包括建设人类殖民地和工业基地。

七.引力跳板编辑在借助行星引力改变轨道的同时，又获得更大的速度，使探测器飞向目标行星，就可以减少飞行时间。这种借助行星引力支援的飞行，通常称为引力“跳板”。这就是说，在星际航行中可以利用行星的引力作用改变探测器的日心运动速度，从而可以在没有任何动力消耗的情况下对探测器加速，最终缩短星际航行的时间。还有一个引力弹弓，引力弹弓就是就是利用行星的重力场来给太空探测船加速，将它甩向下一个目标，也就是把行星当作“引力助推器”。利用引力弹弓使我们能探测冥王星以内的所有行星。在航天动力学和宇宙空间动力学中，所谓的引力助推（也被称为引力弹弓效应或绕行星变轨）是利用行星或其他天体的相对运动和引力改变飞行器的轨道和速度，以此来节省燃料、时间和计划成本。引力助推既可用于加速飞行器，也能用于降低飞行器速度。

八.灰雾。纳米技术“灰雾”是一个术语，用于描述一种假定情况下我们星球上的生命，自我复制机器人或者毫微级计算机不再受人类的控制，并且开始将人类的生命耗尽作为它们自己的能量需要。外国科幻小说常出现。

九.真空衰变

科尔曼和德卢西亚用数学方法对真空衰变进行了模拟，以找到这种现象出现的方式。他们发现，衰变开始出现时的空间位置是随机的，它表现为一个“真”真空小泡，四周被不稳定的“伪”真空所包围。这个小泡一旦成核，就很快的膨胀，膨胀速度迅速趋进光速。越来越大的伪真空区域被它所吞灭，同时转变成真真空。这两种状态的能量差也许会达到非常大的程度，它集中在泡壁上，并扫过整个宇宙，同时也把它在前进道路上所遇到的一切事物统统毁灭掉。

一个经典的场论具有两个稳定的基态，其中一个是绝对的能量最低态。如果把这个场论量子化以后，那么能量相对较高的基态可以看成一个伪真空，由于量子隧穿，这个伪真空是不稳定的。这个伪真空会衰变到真正的真空，如果考虑引力在这个过程中的作用，我们会发现跟我们当初想象的不一样，引力的效应通常是不可以被忽略的，尤其是在衰变结束的时候，会变的非常重要。这个重要的工作是 S. Coleman 和 F. D. Luccia 完成的。伪真空的衰变非常类似于统计力学中的结核相变过程。衰变过程开始时，伪真空的背景中产生了真空（我们把真实的真空称为真空）的泡泡，就像水沸腾的时候产生了许多气泡一样，在这里这是一个量子隧穿过程。当真空泡泡物质化以后，它的膨胀速度渐近趋向于光速，整个伪真空被覆盖成为真正的真空。当然在半经典极限下，单位时间单位体积内，发生这种隧穿过程的几率是被指数压低的。

小说中的出现：

《朝闻道》在刘慈欣所著科幻小说《朝闻道》中曾经出现，在这篇小说中一旦利用高能粒子加速器将粒子加速到10^20电子伏特的能量就会触发真空衰变，并以光速向宇宙扩散。真空衰变的能量集中在扩散边缘，毁灭一切内容物。

十.拉格朗日点（平面圆型限制性三体问题的5个特解）

又称平动点，在天体力学中是限制性三体问题的五个特解。一个小物体在两个大物体的引力作用下在空间中的一点，在该点处，小物体相对于两大物体基本保持静止。这些点的存在由瑞士数学家欧拉于1767年推算出前三个，法国数学家拉格朗日于1772年推导证明剩下两个。1906年首次发现运动于木星轨道上的小行星（见特洛依群小行星）在木星和太阳的作用下处于拉格朗日点上。在每个由两大天体构成的系统中，按推论有5个拉格朗日点，但只有两个是稳定的，即小物体在该点处即使受外界引力的摄扰，仍然有保持在原来位置处的倾向。每个稳定点同两大物体所在的点构成一个等边三角形。

尾声