【創(chuàng)作培育計(jì)劃】《三體》中最重要的情節(jié)之一： 三體人為什么一定要去破壞粒子加速器？

作者：王蘋果

審核：姬揚(yáng)

《三體》這本書想必大家一定都知道，簡(jiǎn)單介紹一下：三體系列故事由我國(guó)著名科幻作家劉慈欣寫作，第一部《地球往事》還獲得了科幻屆最高榮譽(yù)“雨果獎(jiǎng)”，這是亞洲人首次拿到此獎(jiǎng)。

在第一部中，有這樣一個(gè)情節(jié)，可以說是推動(dòng)了整個(gè)故事發(fā)展的關(guān)鍵情節(jié)：三體人往地球派出了兩個(gè)智子，用來破壞地球上的粒子加速器。

智子作為一個(gè)超高科技產(chǎn)物，所耗費(fèi)的資源是巨大的：

“建造第二支太空艦隊(duì)的計(jì)劃取消了，其資源全部用于智子工程”。

即使這樣，制造它的過程也還是失敗重重，甚至有一次還產(chǎn)生了非?？膳碌臑?zāi)難：

“這光強(qiáng)得掩去了空中其他的一切。與此同時(shí)，人們感到了一陣酷熱襲來?；\罩首都的大光斑在迅速收縮，這是反射鏡在進(jìn)一步聚焦陽光，太空中的光團(tuán)亮度繼續(xù)增強(qiáng)，使人們不能抬頭，光斑內(nèi)的人們則感到熱度在急劇增加”。

那么，我們不禁要問了，粒子加速器到底是何方神圣，使得三體人要耗費(fèi)這么多資源，不惜危險(xiǎn)也要制造智子去干擾呢？這要先從物質(zhì)的深層結(jié)構(gòu)說起。

物質(zhì)的深層結(jié)構(gòu)

幾千年來，哲學(xué)家們一直在思考我們這個(gè)世界到底是由什么構(gòu)成的。

早期的哲學(xué)家們認(rèn)為大自然是由四種元素組成，分別是土、氣、火與水，聽著是不是很熟悉，我們中國(guó)的祖先也提出過類似的思想，金、木、水、火、土五元素說，直到德謨克利特斯，提出了接近現(xiàn)代科學(xué)的說法，他認(rèn)為每一種事物都是由微小的積木所組成，他還把這些積木稱之為原子（當(dāng)然啦，這里的原子不等同于現(xiàn)代意義的原子）。

真正現(xiàn)代科學(xué)意義上的原子論是從道爾頓開始的。1803年，道爾頓也提出物質(zhì)世界的最小單位是原子，原子是單一的、獨(dú)立的且不可分割的，但是此時(shí)已經(jīng)有了一些科學(xué)理論作為基礎(chǔ)。100年后的1905年，盧瑟福發(fā)現(xiàn)原子由原子核和核外電子組成，隨后的實(shí)驗(yàn)又發(fā)現(xiàn)原子核由質(zhì)子和中子構(gòu)成，到了1964年，科學(xué)家們又發(fā)現(xiàn)質(zhì)子和中子內(nèi)部還有粒子，并將這一粒子命名為夸克......

可以看到，人們對(duì)世界構(gòu)成的認(rèn)識(shí)越來越科學(xué)，也越來越深入，那么這么深入的了解物質(zhì)到底有什么用呢？用處大著呢！可以說，給我們帶來便利的各種現(xiàn)代科技產(chǎn)品，都來自于對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的深層認(rèn)知，比如化學(xué)、生物領(lǐng)域許多新的合成材料，像尼龍，別看它現(xiàn)在在生活中非常常見、看起來十分普通，它是世界上出現(xiàn)的第一種合成纖維。

粒子加速器是研究物質(zhì)深層結(jié)構(gòu)的強(qiáng)大工具

了解了物質(zhì)深層結(jié)構(gòu)的作用，那么要怎么研究物質(zhì)的深層結(jié)構(gòu)呢？對(duì)了，就是要用到這個(gè)強(qiáng)大的工具—粒子加速器。

粒子加速器，顧名思義，是用來加速粒子的，經(jīng)過加速的高能粒子撞擊選定的靶標(biāo)粒子，當(dāng)靶標(biāo)粒子被撞碎后，對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析，這樣就能研究物質(zhì)的深層結(jié)構(gòu)信息了。

隨著技術(shù)的逐步發(fā)展，加速器能夠注入的能量越來越高，帶電粒子能夠達(dá)到的速度也越來越快，從剛開始的幾千公里/秒、幾萬公里/秒，到現(xiàn)在甚至能夠接近光速（真空光速30萬公里/秒）！

粒子加速器這么厲害，但是它離我們的生活不是很遙遠(yuǎn)，像是電視、計(jì)算機(jī)顯示器用的顯像管就是一臺(tái)小小的電子加速器。

顯像管有玻璃密封外殼，內(nèi)部抽成真空。由一端的電子槍產(chǎn)生的電子束，先是經(jīng)過高壓電極產(chǎn)生加速，再經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電極，不同的電子自上而下打到了熒光屏上的不同位置，這樣就形成了我們?cè)谄聊簧峡吹降拿靼党潭炔煌膮^(qū)域。

粒子加速器的結(jié)構(gòu)和顯像管類似，只不過為了達(dá)到科研要求，各方面器件的性能要求更高，拿加速器中管道真空度來說，粒子加速器為了把粒子加速到很高的速度，必須減少粒子與氣體的摩擦損耗，它的真空度要比顯像管高數(shù)千數(shù)萬倍。

當(dāng)然啦，這么高的要求，也意味著很高的成本，中國(guó)曾計(jì)劃建造世界上最大的粒子加速器，卻遭到楊振寧教授的強(qiáng)烈反對(duì)，原因就是這個(gè)項(xiàng)目耗費(fèi)過高，前期成本預(yù)估2000億，后期的維護(hù)成本更是無底洞一般......

鎖死地球科技

好啦，由于篇幅的原因，關(guān)于物質(zhì)深層結(jié)構(gòu)和加速器的知識(shí)只能簡(jiǎn)單給大家科普一下，感興趣的可以自己再搜搜相關(guān)資料讀讀。

我們回到開頭的問題，相信大家都已經(jīng)可以回答了，三體人為什么要去干擾粒子加速器？其實(shí)是為了干擾地球人對(duì)物質(zhì)的研究，一旦關(guān)于物質(zhì)的研究停滯了，地球上的科技也將被鎖死在當(dāng)前的水平，當(dāng)然也就沒有能力再和三體艦隊(duì)對(duì)抗啦。

“科學(xué)技術(shù)的全面發(fā)展取決于基礎(chǔ)科學(xué)的發(fā)展，而基礎(chǔ)科學(xué)的基礎(chǔ)又在于對(duì)物質(zhì)深層結(jié)構(gòu)的探索，如果這個(gè)領(lǐng)域沒有進(jìn)展，科學(xué)技術(shù)整體上就不可能產(chǎn)生重大突破”。

參考文獻(xiàn)：

《粒子加速器與科技創(chuàng)新》謝家麟

《三體中的物理學(xué)》李淼

《神通廣大的射線裝置—帶電粒子加速器》方守賢等

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