小说中“三体星系”原型——半人马座α三合星系统想象图。这里会有外星文明吗?
小说中三体人武器水滴模拟图。科幻小说能否催生科学发现?河北日报资料片
■阅读提示
8月23日,我国科幻作家刘慈欣的小说《三体》获得科幻文坛大奖雨果奖。雨果奖被誉为科幻小说界的诺贝尔奖,《盗梦空间》、《复仇者联盟》、《权力的游戏》等诸多科幻名著都曾获此殊荣,刘慈欣是获得该奖的首位亚洲人。《三体》被认为是迄今为止中文科幻界出现的最具影响力的科幻小说之一。
三体、黑域、智子、水滴、二向箔……翻开小说,看到这些奇幻的字眼时,你是否会脑洞大开?在《三体》中,刘慈欣融入了大量的前沿物理学理论,并在此基础上加以延伸,树立了硬派的科幻风格,向读者呈现出一个个神秘莫测的科幻奇景。那么这些科幻奇景与现代物理学有哪些联系?他们是否有可能成为现实呢?
河北日报、河北新闻网记者 陈诚
“三体”是什么?现实宇宙中存在“三体星系”吗?
在小说《三体》中,三体人居住在一个有三颗恒星的星系里。由于三颗恒星处于无规律运转状态,不断吞噬星系中的行星,造成行星上智慧生命不断地重生和毁灭,最后只剩下三体文明存活下来。因此,三体人决定迁徙至外界星系,进犯最近的宜居行星——地球。
仰望星空,我们会发现一颗极为明亮的星星——半人马座α,一个距离太阳只有4.22光年的恒星。这颗恒星所在的半人马座α三合星系统是距离太阳系最近的恒星系统,也是小说中“三体星系”的原型。
“半人马座α三合星系统由A、B、C三颗恒星组成,这个现实的星系相对稳定,并不像小说里那样混乱。”燕山大学物理学教授朱艳英说,它并不是标准的三体系统,而是一个双星系统加一个卫星恒星。A星和B星以一个偏心率较大的椭圆轨道互相围绕旋转,公转周期为79.9年。较小的C星(比邻星)则在遥远的0.2光年之外,以50万年以上的周期围绕A、B星的质量中心缓慢公转。
实际上,三体是物理学中的著名现象。1900年,著名数学家希尔伯特提出了N体问题的特例——三体问题,时至今日,三体问题依然困扰着物理学界。
“三体问题是天体力学中的基本模型,即探究三个质量、初始位置和初始速度都为任意的可视为质点的天体,在相互之间万有引力作用下的运动规律问题。”燕山大学物理学教授朱艳英表示,目前,三体问题仍得不到精确求解,无法预测所有三体问题的数学情景,只有几种特殊情况已研究。
三体问题最简单的例子就是太阳、地球、月球的关系,太阳系仅有一颗恒星——太阳,太阳的轨道恒定,地球的轨道恒定,地日的关系恒定,因此地球才能维持相对恒定的生存环境。那么,刘慈欣笔下那样毫无规律运转的“三体星系”在现实宇宙中真的存在吗?
据英国《新科学家》杂志报道,距离地球大约4200万光年的宇宙深处,存在着3个孤零零的星系,这三个星系的外围被一团氢气团包围,一团无形的暗物质纽带将它们关联在一起。这个“三体星系”构成的“空洞集群”被科学家命名为VGS_31。天文学家表示,此前还从未在一个宇宙空洞区域内看到过这样的星系系统。