三體：森林之險

詹志飛

林修的父親是著名的物理學家，是很多人的偶像，但是林修發現，父親最近心情似乎很槽糕，總是會無緣無故地發脾氣，母親認為是工作壓力太大導致的，因此決定全家到附近的山區進行短暫的放松旅行。

林修這天早上醒來發現父親竟然是一晚沒有睡覺，他拿了早餐遞給父親，父親一臉疲憊，桌子前的全息儀上顯示著三個圓球，旁邊是密密麻麻的公式。

“爸爸，您是不是遇到了難題？” 林修懂事地說，“和我說說吧，雖然可能幫不上什么忙，但是找人傾訴一下可能會給您帶來靈感。”

父親有些愧疚地看著兒子，最近太沉浸在自己的工作中而忽視了家人的感受。他指了指那三個圓球道：“我在研究‘三體問題，就是這三個恒星運行的軌跡問題。”

林修有些納悶，他學過萬有引力定律，難道這么簡單的問題會難倒博學的父親？

“那我給你說說吧。”父親邊吃早餐邊說。

三體問題

自從牛頓發現萬有引力定律，人們就很容易計算出宇宙中兩個天體在引力作用下的運動情況。牛頓在攻克二體問題后，立即著手研究三體問題，但出乎意料的是，看似只是簡單地增加一個天體，他卻計算到頭痛欲裂也沒能找到答案。

但是人類求知的欲望沒有停止，在隨后的200多年中，無數著名的數學大師們絞盡了腦汁也未能將三體問題攻克，以至于它成為歷史上有名的難題。

19世紀，法國著名數學家龐加萊發現，三體問題無法解決的根源在于：在三體系統中，由于引力的互相干擾，某個天體的初始數據只要有很小的變動，可能就會導致后來的狀況有極大的不同，計算結果也會出現無數不同的結果，這樣得出的計算結果毫無意義。當時，龐加萊試圖畫出一些運動軌道，卻發現那些圖形復雜、混亂到根本無法畫出的地步！

現在的科學終于明白，三體問題其實是一個典型的混沌系統，混沌系統會將初始條件的最細微差別無限放大，隨著時間的推移，最開始的一點變化會使整個系統的運動完全不同，從而無法計算。就像那句描述混沌理論的名言：“一只巴西熱帶雨林中的蝴蝶扇動幾下翅膀，可能在美國德克薩斯州引起一場龍卷風。”三體問題也是如此。

父親吃過早餐去補覺了，林修一個人跑到外面的森林里散步，但是思維還完全沉浸在三體問題當中，原來看似簡單的問題背后卻是如此復雜。他想象著，如果三個太陽相互錯亂運行，那該是多詭異的景象，那定是無法產生像地球這樣有生命的星球吧。

林修家附近的這個山區比較偏僻，是很多戶外愛好者喜歡來探險的地方。林修思緒一直游離在外，等感覺到腳下一陣越來越強的震動時，才恍然發現情況有些不對，周圍的山體開始滑落，夾雜著樹木和亂石，發出巨大的聲響。林修明白這是最近的大雨導致了泥石流的發生，還好靠著以前學過的知識，他安全躲避了危險。

很快到了傍晚，他已經完全迷路了，手機也沒了信號，隨身的包里只帶了些野餐的干糧，他并沒有太慌張。此時，一個身影突然沖了過來，一把搶過他的背包就跑，林修拼命追上去，眼看就要被甩開，那個人突然踩到了一根枯枝，摔倒在地，昏了過去。

林修發現他是一個年紀不大的少年，應該是來探險的，他的腳似乎骨折了，一片淤青。

“有人嗎？”他大喊，現在已經是晚上，周圍一片漆黑，只有淡淡的月光。

這時眼前突然出現一個奇怪的圓球，這個圓球有著光滑的輪廓，上面顯示出一行字。

“不要大喊，不要大喊，不要大喊！”

“你是誰？”林修有些愕然。

“我是三體人。”

圓球上面的字變化著：“我是生活在三個太陽的星系里的文明，你可以叫我小智。”

“難道你們三體人都長這樣？”林修更加驚愕。

“不是，這只是我們的一個智能終端，它是由一個質子構成的。”

“這怎么可能？”林修懷疑自己出現了幻覺。

“因為我們進行了維度展開，由十一維展開到三維。”

“十一維？維度展開？”林修一臉不解。

多維空間

為統一量子力學和廣義相對論，科學家提出了很多理論，超弦理論是其中最著名的一個。它的一個基本觀點是，自然界的基本單元不是電子、光子、中微子和夸克之類的點狀粒子，而是很小很小的線狀的“弦”。

根據超弦理論，空間存在著十一個維度，只有其中四維空間可為人類所感覺，其余的七維空間，我們人類聽不到也看不到，它們壓縮在了一起，這些維度所攜帶的信息存在于原子內部。

當然，生活在四維空間里的生物的最低速度是光速，因為光速是維度的界線。人類想要用肉眼看見更高維的空間已經是不可能了，但是通過其他手段間接控制、操縱高維空間內的運動并不是沒可能。

維度展開就是科學家對維度操作的想象，有個實驗可以幫你理解這個問題，你拿一張紙，然后揉成一團，這樣的話我們可以簡單地認為一個僅具備二維平面的東西具備了三維的結構了（平面的紙到紙團）。然后你再將這個紙團展開成為一張紙你就完成了一次粒子的低維展開，雖然這個粒子大了點，展開后的平面也小了點。

林修似懂非懂地點點頭，想起父親的三體問題，生活在擁有三個太陽的星系里面，星球上的條件一定很惡劣，竟然還能出現這么先進的文明，真是太神奇了。

“你們的生活一定很困難吧？”林修問。

“是的。”小智繼續顯示著字跡，“有時太陽同時出現，還離得非常近，溫度會達到幾百攝氏度，所有的水都被蒸發；有時太陽又都離得很遠，溫度下降到零下100多攝氏度。”

“你們真厲害。”林修由衷地贊嘆道。

“謝謝夸獎！”小智說，“但我們非常羨慕生活在地球上的人，雖然我們之間有4.2光年的距離。”

“那你們為什么要來地球？”

“為了觀察，”小智說，語氣中有些凌厲和威脅，“看地球是不是適合我們。”

林修想起電影里面那些外星人攻占地球的情節，終于明白父親為什么在研究三體問題時精神那么暴躁。看來有些人已經知道了三體人的存在，并開始對地球的安危擔憂。林修像是突然想到什么，問道：“你為什么來找我？”

“是你父親央求我來找你的。”小智說，“他還說可以答應我們的任何條件。”

“那你可以幫我們出去了？”林修驚喜。

“不行！”小智斷然拒絕，語氣冰冷，“我們對你父親并沒有什么需求，我們只是來觀察你，看人類在險惡的條件下會做出什么，很可惜，你們只會互相搶奪資源。”

林修看了看倒在地上的少年，眉頭緊皺。

“這里離你們星球那么遠，你是怎么和你的星球通信的呢？”林修十分好奇。

“想不到在這種情況下你還這么好奇，我可以告訴你，是靠量子通信。”

量子通信

在微觀世界里，存在一種詭異的現象，那就是量子糾纏。其神奇之處在于，處于糾纏態的兩個粒子無論相距多遠，即使是它們分別在宇宙的兩邊，只要一個粒子的狀態發生變化，另外一個粒子的狀態也會瞬間發生變化，愛因斯坦將其稱之為“幽靈糾纏”。

量子通信就是指利用這種量子糾纏效應進行信息傳遞的一種新型的通信方式，是近20年發展起來的新型交叉學科。與現在成熟的經典通信技術相比，其最顯著的特點在于安全性，絕對不會“泄密”。假設在通信雙方手中具有糾纏態的2個粒子，其中一個粒子的量子態發生變化，另外一方的量子態就會立刻隨之變化，并且根據量子理論，宏觀的任何觀察和干擾，都會立刻改變量子態，引起其坍塌，因此竊取者通過干擾通訊雙方而得到的信息已經被破壞，并非原有信息。

21世紀初，人類將量子通信的研究作為戰略項目，經過20多年的發展，量子通信已逐步從理論走向實驗，并向實用化發展，主要涉及的領域包括：量子密碼通信、量子遠程傳態和量子密集編碼等。

“宇宙真神奇！”林修感嘆。

“也很殘酷。”小智回答道。

“對了，你剛才為什么讓我不要大喊？”林修轉念一想，問道。

“因為這里有很多被困住的人，大家會本能地產生恐懼和不信任，如果發現別人，就會搶奪別人的資源來保證自己的生存，就像他一樣。”圓球上顯示出箭頭指著地上的少年，少年臉色蒼白，生命垂危。“你可以拿走他的東西，這樣你就可以增加走出去的可能性。”

林修蹲下來，目光看著少年的傷口，復雜地說道：“你說得對，我不應該大喊，喊聲并不能傳出很遠。”林修突然站起來，目光堅毅地看著小智道：“小智，你可不可以幫我聚集月光，向四周照射？這樣別的人就能發現并找到我們。”

小智停頓了幾分鐘，似乎有些難以反應過來：“你現在擁有的食物不多，難道就不怕別人來搶你的東西嗎？”

“我相信他們不會。”小智變形成為一個凹面，這個凹面聚集月光到一點并反射出去，發出璀璨的光芒，在黑暗中一閃一閃。

過了片刻，一個身影有些警惕地慢慢靠近，林修伸開雙手，表示全無敵意，并大聲喊道：“這里有人受傷了，快來幫忙。”

那個身影遲疑了片刻，終于走近，是一個20多歲的少女，少女擁有豐富的野外生存知識，而林修則熟悉這片地方，林修和她合力抬著昏迷的少年，三人終于安全離開了森林。

房間里，林修一個人在休息，小智又出現了：“我不能理解，難道當時你不怕失去資源嗎？”

“因為雙方爭斗，情況只會更糟糕，只有合作才會帶來更大的生存可能性，所有的人其實都會這么想，只是需要有個人多走一步。”

“謝謝，我明白了很多。”小智在原地停頓片刻，若有所思，然后消失了。

幾分鐘后，父親突然在大廳里歡喜地叫出聲來，林修跑了出去。

“三體人竟然給了我們曲率驅動的技術。”父親高興而詫異地說。

“曲率驅動？”

“擁有這項技術，我們很快就可以進行太空航行了。”父親說。

曲率驅動

宇宙的空間并不是平坦的，而是存在著曲率（曲率為半徑的倒數，曲率越大半徑越小），如果把整個宇宙想象為一張大膜，這張膜的表面是弧形的。雖然膜的局部看似平面，但空間曲率還是無處不在。科學家由此提出設想，一艘處于太空中的飛船，如果能夠利用某種方式把它后面的一部分空間燙平，減小其曲率，那么飛船就會被前方曲率更大的空間拉過去，這就是曲率驅動。飛船就像是在太空里“乘”著空間的“波浪”前進，這個“波浪”區間叫作“曲速泡”，里面是一塊平坦時空。飛船在“泡”內并非真的在移動，而是被“泡”帶著走，并不違反物理學中的“光速最快”限制。

要理解空間曲率驅動的原理，不妨設想這樣一幅場景：你和一只貓坐在一張地毯的兩端，貓以速度c（這也是它在地毯上奔跑能達到的最高速度）向你跑來，這時你以速度z猛然拽動地毯，把地毯和在地毯上跑動的貓一并拽到跟前。在拽地毯時，貓相對于你的速度是c+z ——超過了c。

現在，把貓替換成飛船，把地毯替換成宇宙空間，把拽地毯的動作替換成曲率驅動，把c設為光速，你就可以得到曲率驅動的基本場景了。

一年之后，地球的曲率驅動飛船被順利制造出來，而三體人的飛船也開始向地球飛來。

林修和父親一起站在飛船基地的高樓上，抬頭看著飛船雄偉的身姿消失在視野，進入太空之中。

兩年之后，雙方的飛船將第一次接觸，代表著兩個文明首次嘗試合作，誰也不知道未來會走向何處，但是在這個黑暗的森林里，兩個文明聯手起來，一定會走得更遠。