現實中的“三體世界”在哪兒

張雨晨

從動畫到電視劇，《三體》最近備受關注。

那么現實中，“三體星系”是否真實存在？那里又有沒有“亂紀元”？

三體人的家，原來離我們如此之“近”

《三體》的書名來源于一個由三顆恒星組成的系統——半人馬座α，又名南門二。

半人馬座α是距離太陽最近的一個恒星系統，這位鄰居離我們只有4.3光年遠。

因為離得近，半人馬座α在夜空中就顯得很亮，它的亮度在恒星中僅次于天狼星和老人星，排名第三。不過，它在天空中的位置太靠“下”了，在我國，只有南方幾個省份的人能夠看到它。

半人馬座α一直是科幻作品中的座上賓，除了《三體》之外，《流浪地球》中地球的目的地，是它；《阿凡達》中的潘多拉星球，也在這里；甚至連《銀河系漫游指南》中的外星人都對地球人說：“你們連半人馬座α都沒有去過？這也太差勁了！”

在《三體》小說中，三體人把行星受到三顆恒星共同作用的時期，稱為亂紀元。處于亂紀元的三體星，季節、晝夜都處于無法預測的混沌狀態。

與亂紀元相對的，是恒紀元，恒紀元出現的標志是兩顆飛星（天空中的兩個亮點），這意味著有兩個恒星飛遠了，三體行星暫時只會受到一顆恒星的影響，就像現在的地球一樣。

但是，如果三體人真的生活在半人馬座α系統中，他們其實根本無須擔憂亂紀元的發生。

在三顆恒星中，半人馬座α-A、半人馬座α-B和我們的太陽差不多大，它們自己組成了一個雙星系統，相互旋繞。

第三顆星半人馬座α-C，是一顆比太陽小、暗的紅矮星，它遠遠地圍繞著這個二星系統運行。這個“遠遠地”是非常的遠，大約有15000個天文單位，這個距離是一個什么概念？

現在飛離太陽系最遠的人類探測器旅行者1號，用了41年也才飛出去不到150個天文單位，如果你在半人馬座α-C上看另外兩個恒星，那就是璀璨星空中兩個普通的小亮點。

兩個恒星的系統，可以穩定運行，它們會繞著共同的質心旋轉，跟著它們，三體人可以過得很好，如果跟著遠處的恒星C，也用不著擔心遠處兩顆恒星的影響，生活一樣滋潤。

流浪，到三體星去……嗎

“看，孩子們，那就是半人馬座，那就是比鄰星，那就是我們的新家！”——《流浪地球》

在小說《流浪地球》里，因為太陽要發生“氦閃”，人類不得不舉“球”遷移。人類最終的目的地是比鄰星系統，也就是半人馬座α-C，那顆遠遠繞著兩個兄弟運行的紅矮星。它如同太陽系一樣，周圍也有幾顆小行星。

人類選擇這里，不僅是因為近，還因為比鄰星的壽命要比太陽長得多。它無論質量還是體積和溫度，都比太陽弱小得多，因此它的核聚變非常緩慢，壽命可達千億，甚至萬億年，而宇宙現在的壽命不過才138億歲。

另外，紅矮星即使到了暮年，也不會像太陽那樣變為一顆巨大的紅巨星，所以地球待在它旁邊絕對安全。

如此看來，劉慈欣是為人類找了一個好的歸宿嗎？其實并非如此。

因為紅矮星的聚變反應很弱，所以它向外輻射出的能量很少，宜居帶（能讓水保持液體狀態的區域）也就離恒星非常近。比鄰星b是人類發現的一顆處于比鄰星宜居帶內的星球，它幾乎是“貼著”比鄰星飛行，兩者之間的距離只有水星距離太陽距離的八分之一。

在如此近的軌道上運行，會出現兩個可怕的結果。一是比鄰星b就像水星一樣被恒星的潮汐鎖定了——它的一面永遠朝向恒星，一面卻永無天日；二是比鄰星的脾氣非常大，2017年時，人們觀測到比鄰星爆發了強烈耀斑：它的亮度在10秒內增大了1000倍，比鄰星b因此受到的輻射，要比平時地球受到的太陽耀斑輻射強度高出4000倍，如此強大的破壞力，估計就連三體文明也會被直接摧毀。

如此看來，我們還是再走一段時間，去半人馬座α的那個雙星系統里定居吧。

“繁星是無法超越的”

在《三體》小說中，三體人之所以要來占領地球，核心原因是他們無法解決三體問題。

所謂三體問題，就是三顆恒星在一起的運動規律，三體人需要用這個規律預測未來，為惡劣的天氣做準備。三顆恒星加上三體的行星，其實是四體問題，但行星相對恒星來說質量很小，在模型里就被簡化掉了。

看似簡單的三個物體的運動系統，實則異常復雜，它們在運動的過程中無時無刻不在相互影響，軌跡變化毫無規律。

自從牛頓力學體系創立以來，三體問題一直困擾著各位大牛，直到1899年，被譽為“最后一位物理學和數學通才”的龐家萊用一篇論文給三體問題定了性：這個問題，無解！

而且如同天氣這樣一個混沌系統，在混沌系統中，一個微小改變的影響，會成倍增加，短時間內這個倍數就會達到一個天文數字，無論是人，還是計算機，都無法計算這些影響。

三體問題就是這樣一個混沌系統，宇宙中的每顆星球，甚至是每粒塵埃的擾動，乃至三體星人的一次呼吸、一個動作，從長遠看，都會對三顆恒星的運動產生風暴般、決定性的影響，讓預測失去意義。

正如龐家萊在他關于三體問題的論文開頭所寫——“繁星是無法超越的！”

（摘自“中國國家地理BOOK”微信公眾號，一刀圖）