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日志

发现《三体》中一个科学硬伤(黑域),似乎还没人讨论过

热度 23已有 1012 次阅读2023-1-1 01:47

从云天明讲的故事和最终结局来看,《三体》一个文明暴露自己后,自保手段之一是“安全声明”,即将自己所在星球的光速降到第三宇宙速度之下,这样光都飞不出去,更遑论其他。那在其他文明看来,这个文明就被锁死在自己的星球上了,不会对其他文明构成任何威胁。这个低光速带也被称作“黑域”。

大刘和很多读者都对此深以为然。但大家似乎忘了,所谓第三宇宙速度,是指在没有获取持续推力的前提下,物体要逃逸这个星球所要达到的初速。但是如果前提不成立,那情况就完全不一样了。即便在黑域里,飞船以步行的速度,只要一直有燃料,那便迟早能够飞出去!

这是个常识性的问题,竟然没人质疑过,我也是这几天坐飞机的时候想到。

这里可以灌鸡汤几碗:你能走多远,不取决于你的初速,而是在于你的坚持;只要不懈努力,哪怕进了所谓的黑域,也一定能够绝处逢生。。。
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发表评论 评论 (29 个评论)

回复 灶王爷 2023-1-1 02:04
设定是在同等维度光速(哪怕是“低”光速)不可超越吧
回复 巴山 2023-1-1 02:17
灶王爷: 设定是在同等维度光速(哪怕是“低”光速)不可超越吧
不需要超越啊。就像现在如果有个能往宇宙一直开的汽车,根本不需要达到第三宇宙速度16.7千米/秒,也能开出太阳系。
回复 数值分析 2023-1-1 03:17
不会。根据相对论 随着速度增加质量也会增加 任何有限大小的推力也无法将有(静)质量的物体加速到光速
回复 巴山 2023-1-1 05:29
数值分析: 不会。根据相对论 随着速度增加质量也会增加 任何有限大小的推力也无法将有(静)质量的物体加速到光速
不需要加到光速,也是可以逃逸的。就像我正文中说,所谓第三宇宙速度(逃逸速度),是指在没有获取持续推力的前提下,物体要逃逸这个星球所要达到的初速。没有获取持续推力,意味着物体在引力作用下会不断减速,达到静止,返回。但是如果有足以克服引力的推力,那就不会减速了,而是一直逃离。
回复 数值分析 2023-1-1 06:02
巴山: 不需要加到光速,也是可以逃逸的。就像我正文中说,所谓第三宇宙速度(逃逸速度),是指在没有获取持续推力的前提下,物体要逃逸这个星球所要达到的初速。没有获 ...
这个问题不能用牛顿时空观下的经典力学来考虑 光速是时空的一种本征的性质 比如按照经典牛顿力学 黑洞视界外 无论多么近 都应该有稳定的轨道 只是线速度接近光速罢了 实际上 按照相对论 因为时空弯曲 接近视界的地方已经没有稳定的轨道了。我理解改变了光速其实是改变了(局部)时空的性质,当逃逸速度大于光速时 该位置已经处于史瓦西半径内了 时空弯曲的程度会使这里的时空和外部的时空隔离开 或者换言之 外部任何时空坐标都不在你的光锥以内 所以无论怎么样你都不回对外界有影响
回复 数值分析 2023-1-1 06:07
巴山: 不需要加到光速,也是可以逃逸的。就像我正文中说,所谓第三宇宙速度(逃逸速度),是指在没有获取持续推力的前提下,物体要逃逸这个星球所要达到的初速。没有获 ...
或者换个例子 为什么黑洞视界里的人不能这么一步一步慢速逃离黑洞呢?其实是一样的道理。
回复 数值分析 2023-1-1 06:21
我感觉大刘的意思是 一个文明主动把自己封闭在黑洞视界以内 但是母星系的质量 不能随便改 所以只好改时空性质(光速)了
回复 机器猫 2023-1-1 08:05
我倒是觉得政治上有个硬伤,就是黑暗森林理论。如果两个文明互相知道可以互相确保摧毁,应该就能和平共处了吧。跟地球上的核威慑差不多啊
回复 灶王爷 2023-1-1 09:34
机器猫: 我倒是觉得政治上有个硬伤,就是黑暗森林理论。如果两个文明互相知道可以互相确保摧毁,应该就能和平共处了吧。跟地球上的核威慑差不多啊 ...
这不还有个猜疑链么。。。互相确信这个动作在上述假定里没那么靠谱
回复 孟词宗 2023-1-1 09:48
你持续获得推力的结果不就是不断加速吗?如果推力小于引力,那么加速度是负的,最后会跌回去。如果推力大于引力,加速度是正的。最后你能达到的最大速度就是光速。而“黑体”设定光速就是第三宇宙速度,也就开不出太阳系。为啥?因为相对论说光速恒定且不可超越,E=mc^2, 达到光速后,所有能量都转化为质量。所以大刘并没有错。要么是爱因斯坦错了,要么是你错了。
回复 巴山 2023-1-1 09:59
孟词宗: 你持续获得推力的结果不就是不断加速吗?如果推力小于引力,那么加速度是负的,最后会跌回去。如果推力大于引力,加速度是正的。最后你能达到的最大速度就是光速 ...
我们忽略了一个基本的东西:是否能够脱离一个星球,最终是距离而不是速度。所以,只要你在方向上是在远离这个星球,根本不需要速度大于逃逸速度,而只要是速度不为零就行了。
回复 巴山 2023-1-1 10:07
数值分析: 这个问题不能用牛顿时空观下的经典力学来考虑 光速是时空的一种本征的性质 比如按照经典牛顿力学 黑洞视界外 无论多么近 都应该有稳定的轨道 只是线速度接近光速 ...
这个有点超出了我的物理知识储备了
回复 巴山 2023-1-1 10:09
机器猫: 我倒是觉得政治上有个硬伤,就是黑暗森林理论。如果两个文明互相知道可以互相确保摧毁,应该就能和平共处了吧。跟地球上的核威慑差不多啊 ...
政治上或者逻辑上的硬伤就更多了。比如,就算黑域安全声明成立,其他文明也未必不会主动来进攻啊,起码知道这里有一个可以生存的空间。
回复 巴山 2023-1-1 10:14
孟词宗: 你持续获得推力的结果不就是不断加速吗?如果推力小于引力,那么加速度是负的,最后会跌回去。如果推力大于引力,加速度是正的。最后你能达到的最大速度就是光速 ...
补充一下:持续获得推力的目的不是为了获得加速,而只是为了克服星球的引力,能保持现有速度。只要速度不降为0,那必然就是离星球越来越远,只要时间够长,离开黑域那就是必然的。
回复 孟词宗 2023-1-1 11:48
巴山: 补充一下:持续获得推力的目的不是为了获得加速,而只是为了克服星球的引力,能保持现有速度。只要速度不降为0,那必然就是离星球越来越远,只要时间够长,离开 ...
建议了解一下逃逸速度的原理。https://zh.wikipedia.org/zh-cn/%E5%AE%87%E5%AE%99%E9%80%9F%E5%BA%A6
回复 机器猫 2023-1-1 12:59
灶王爷: 这不还有个猜疑链么。。。互相确信这个动作在上述假定里没那么靠谱
但是互相能看见自己没可能一次把对方的反击力量全部消灭啊,那打击之前不得多想想?
回复 灶王爷 2023-1-1 13:34
机器猫: 但是互相能看见自己没可能一次把对方的反击力量全部消灭啊,那打击之前不得多想想?
偷个懒,抄一段,版权归原文作者邵景楷所有
“《三体》中的“黑暗森林”这一法则是从罗辑建立的“宇宙社会学”中推演而来的。这一学说认为,有两条基本公理:1. 生存是文明的第一需要;2. 文明不断增长和扩张,但宇宙中的物质总量保持不变。在此基础上,又引出了 “猜疑链”(一个文明无法判断另一个文明是否具有恶意,也无法获知对方对自己是否具有恶意的判断,由此产生循环往复的猜疑链)和“技术爆炸”(文明的进步速度并不匀速,弱小文明有可能在短时间内超过更强大的文明)的概念,由此推论出了“黑暗森林法则”:对高级的宇宙文明来说,当发现一个未知文明时,由于“猜疑链”的存在,探测成本高于打击成本;而在对方出现“技术爆炸”前,最佳的选择就是毁灭对方——这种残酷的黑暗状态,就是宇宙的常态。”
回复 数值分析 2023-1-1 14:58
孟词宗: 建议了解一下逃逸速度的原理。https://zh.wikipedia.org/zh-cn/%E5%AE%87%E5%AE%99%E9%80%9F%E5%BA%A6
其实如果逃逸速度远小于光速,比如地球,巴山同学的设想是有可能实现的。

例如,如果有某种无工质推进器(无工质是为了避免类似齐奥尔科夫斯基方程的限制:即慢慢加速需要更多的工质,更多的工质需要更大的推进器,更大推进器需要更更多的工质,如此循环无穷无尽最后导致根本飞不起来),然后有手段可以远程源源不断地给推进器供能(原因同前,避免类似齐奥尔科夫斯基方程的限制),那么这种慢慢爬升的方法是可以离开地球的。

当然现有的化学能火箭不能慢慢来,要尽快加速,以提高推进剂氧化剂的使用效率。
回复 数值分析 2023-1-1 15:08
巴山: 补充一下:持续获得推力的目的不是为了获得加速,而只是为了克服星球的引力,能保持现有速度。只要速度不降为0,那必然就是离星球越来越远,只要时间够长,离开 ...
请见我上面回复孟词宗同学的文字,如果不提“黑域”,即逃逸速度远小于光速,你的设想是可以实现的。不过如果是“黑域”内,即逃逸速度大于光速,时空弯曲本身就会隔离你与黑域外部,出不去。
回复 数值分析 2023-1-1 15:14
巴山: 政治上或者逻辑上的硬伤就更多了。比如,就算黑域安全声明成立,其他文明也未必不会主动来进攻啊,起码知道这里有一个可以生存的空间。 ...
进攻本身是有成本的,对于一块进去就出不来的空间,进攻他不划算(对方永远威胁不到你,而你也无法利用对方的任何资源,包括空间本身)。
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