二向箔是中国科幻小说家刘慈欣在《三体III:死神永生》中虚构的、高等文明清理低等边缘文明的一种打击武器。二向箔是最具有代表性的宇宙规律武器之一,也是已知的维度降维攻击中最简单原始的一种。

二向箔的外观晶莹剔透,看起来比较柔软,是一个纯白色的、长八点五厘米,宽五点二厘米的长方形膜状物。二向箔自身会发出淡淡的白光,实际上二向箔看起来是透明的。在光速飞行的过程中,二向箔会不间断地发射出微弱的引力波,并且对任何频段的电磁波都不反射,也无法与任何实物发生接触。二向箔的质量几乎为零。

原理上,二向箔在封装状态时存在一个封装力场,将二维空间与三维空间阻隔开。当封装力场蒸发时,而二向箔与三维宇宙接触的瞬间,会使三维空间向二维塌,随着三维空间的坍塌,二维空间的面积会迅速扩大,从而引发更大规模的跌落。最终,整个太阳系都会跌入到二维空间,变为一个没有厚度的平面。二向箔的攻击范围是整个太阳系里的一切实体,只有以光速逃逸离开太阳系才能躲过二向箔的攻击。二向箔的滥用造成三维宇宙的广泛地向二维跌落。

掩体纪元67年,歌者文明的“种子”号飞船向太阳系投掷了一块二向箔。在歌者的二向箔到达地球之前,太阳系已经被其他地外文明投来的二向箔二维化。整个宇宙都在使用二向箔,清理自身文明附近的边缘文明以求自保。太阳系也在掩体纪元的最后时刻,被二向箔二维化,除了多年前已经离开太阳系的银河系人类、执行阶梯计划的云天明、通过曲率光速飞船逃脱的程心艾AA逃脱了攻击以外,人类几乎全军覆没。

在现实物理层面上,二向箔可能存在,并且与物理学中的玻色弦论具有相似之处。与二向箔的原理相似,玻色弦论中空间有25维,其真空状态产生的快子场会产生一种真空气泡,气泡膨胀到让真空衰变最终吞并整个空间。除此之外,二向箔还衍生出了概念“降维打击”,指高级生物打击低级生物,形容实力碾压的情况,这个词后来也演变为网络热词,有了更多的内涵。

基本信息

定义

二向箔是清除复杂结构星系中弱小文明的武器。

特征

外观

封装状态下的二向箔晶莹剔透,看起来比较柔软,并且外观简单,是一个纯白色的、长八点五厘米,宽五点二厘米的长方形膜状物。二向箔略大于一张信用卡,薄得几乎看不出任何厚度,看上去就像一张纸条。二向箔自身会发出淡淡的白光,在光中没有检测到任何其他辐射。由于电磁波都能穿透二向箔,实际上二向箔看起来是透明的,而在近距离拍摄的图像上,能够透过它看到太空中的星星。

特性

二向箔在光速飞行的过程中会不间断地发射出微弱的引力波,这种引力波频率和强度都恒定不变,没有搭载任何信息。二向箔对任何频段的电磁波都不反射,即使距离很近,雷达探测与可见光观测对二向箔也都没有作用。同样的,二向箔也无法与任何实物发生接触。在仪器探测之下,二向箔的质量约等于零。

原理

二向箔在封装状态时存在一个封装力场,将二维空间与三维空间阻隔开。当封装力场蒸发时,而二向箔与三维宇宙接触的瞬间,三维空间其中一个维度就会无限蜷缩,从而迫使三维宇宙及其中的所有物质向二维宇宙坍塌,变为只存在长度和面积而被剥夺了体积概念的绝对平面。随着三维空间的坍塌,二维空间的面积会迅速扩大,从而引发更大规模的跌落。最终,整个太阳系都会跌入到二维空间,变为一个没有厚度的平面。到了这时,三维向二维的坍塌才会停止。

攻击范围

被攻击星系范围内的一切实体,包括所有生命。

副作用

二向箔这种降维打击武器已在其他很多战场被各种文明使用,二向箔的滥用造成三维宇宙的广泛地向二维跌落,其中的幸存者通过改造自身逃入了维度更低维的宇宙,部分强大的三维文明也开始主动转化为二维生命以求在二维宇宙中继续生存。

应对方式

在整个太阳系都在二维化的前提下,以光速逃逸离开太阳系就能躲过二向箔的攻击。

应用过程

《三体III:死神永生》中,地球人向宇宙广播了三体世界的坐标,三体行星因而被宇宙中更高级文明用高能量武器“光粒”毁灭了。观测到三体星末日的地球人,针对毁灭恒星的“光粒”作出实施“掩体计划”的决定:以木星等四大气态巨行星为掩体,在其背阳面建设太空城,避开光粒引发的太阳爆发。在这时,歌者文明向太阳系扔来一个具有降维打击攻击力的武器“二向箔”。但早在歌者之前,就已有其他文明向太阳系发射二向箔,并导致整个太阳跌落到二维空间,几乎毁灭所有人类。太阳系受到二向箔的攻击过程如下:

受到攻击前

掩体纪元67年,宇宙中高级文明飞船中的歌者搜索被广播的坐标并对坐标指向的星系进行清理,它发现了被毁灭的三体星系,同时根据三体文明与人类文明的三次中膜通讯记录,从而发现了太阳系的坐标。歌者将太阳系取名为“弹星者”,由于太阳系有死角,传统武器质量点无法把其清理干净,歌者决定用二向箔对太阳系发动攻击。歌者向长老申请了从仓库领取二向箔对权限,用力场触角拿起二向箔,将二向箔掷向了太阳系。与此同时,还有另外一个外星文明先于歌者向太阳系发射了二向箔。

二向箔发射后

发现二向箔

太阳仅一点三光年时,一艘不明飞船以接近光速的速度从奥尔特云外侧掠过,并被太阳系预警系统发现。一年零四个月后,太阳系预警中心发现该智慧逐渐远去并向太阳系发射了一个不明物体,也就是二向箔。二向箔没有产生光粒的碰撞辐射,并且在所有电磁波段完全不可见,预警系统是通过引力波才发现了它。人类观测到,二向箔并没有精确地对准太阳,按照轨道它将从火星轨道外侧掠过太阳。在接近距太阳一百五十个天文单位时,二向箔的引力波频率开始迅速降低,速度由光速急剧降低到光速的千分之一,并且还在继续降低。人类派出“启示”号和“阿拉斯加州”号两艘飞船组成编队,对二向箔进行探测。

探测二向箔

航行一个星期后,探测编队与二向箔距离一百万千米前已经减速。在二向箔距“启示”号仅一万千米左右时,舰队上的人类却发现所有的探测都对其无效,距二向箔只有一千千米时,也无法用引力波探测。随后,“启示”号在请示预警中心后排出一艘无人太空艇前往探测,人们发现该不明物体看起来像一张“小纸条”。编队又派出一艘带有机械臂的太空艇,试图抓取二向箔,却发现二向箔无法与飞船上的抓斗接触。

而后,探测编队的领导人白Ice和瓦西里决定乘坐太空艇前去近距离观测。他们把太空艇停在二向箔的下方,瓦西里的手也无法接触二向箔。最终两人决定通过移动“启示”号,让二向箔漂浮在飞船内部,以此对其进行研究。经过了二十个小时的研究,人类仍然无法对二向箔有全面的了解。

白Ice在梦中回忆起与导师丁仪的最后一次会面,而当年丁仪在沙漠中挖出的沙坑给了他一些启示。这时,二向箔散发的白光越来越微弱。当二向箔的白光消失“启示”号的太空舱却开始熔化,两名监测人员瞬间被熔化成平面。在“启示”号前进四推进想要逃离时,却发现飞船正被二向箔吸入二维空间,一直停留在原地。被二维化的过程中,白Ice发现“启示”号的空间正在流向二向箔消失的地方。结合之前的观测与梦境的启发,白Ice在对预警中心的汇报中复原了了二向箔的真正原理与作用,四次计算出逃逸速度是光速,而“启示”号不可能达到这个速度。最后,白Ice与舰队人员决定停止逃逸,选择坦然接受死亡。太阳系的二维化也从这时开始,直到开启银河纪元为止。

攻击结果

二维化对象的结构会清晰地显现出来,可以看到太空舱二维展开后的三维构造,能够分辨出座舱和聚变发动机等部分,还有座舱中卷曲的人体。在二维化的人体上,可以清楚地分辨出骨骼和脉络,也可以认出身体的各个部位。在被二向箔二维化时,三维物体上的每个点都按照精确的几何规则投射到二维平面上,二维化对象所有的内部结构都在平面上排列出来。到了掩体纪元67年,柯伊伯带以内的太阳系空间将在八至十天里全部跌落到二维,自此太阳系将会被二向箔变成一幅平面上的图画。除了多年前已经离开太阳系的银河系人类、执行阶梯计划的云天明、通过曲率光速飞船逃脱的程心艾AA逃脱了攻击以外,人类几乎全军覆没。

相关人物

歌者

歌者是摧毁太阳系高等文明的底层人员,在它所在的宇宙飞船“种子”上担任“清理员”的工作,主要任务是寻找有诚意的文明的坐标并将被广播的文明摧毁。在掩体纪年67年,歌者在工作时发现了三体文明的废墟,并从中找到了太阳系的坐标,并向太阳系投掷了一个二向箔,对太阳系进行清理。

长老

长老是歌者的上级,掌握着从仓库取出二向箔的权限。在书中,歌者拿出二向箔向太阳系投掷之前,经过了长老的允许。

阿历克赛·瓦西里

瓦西里是广播纪元初期太阳系预警系统一号单元预警观测员,于广播纪元8年与威纳尔博士共同发现空间曲率驱动航迹,引发了第一次误报警事件从而被处分,瓦西里对处分不服并进入冬眠。后来光速飞船航迹这一发现被证明具有很大意义,瓦西里在掩体纪元9年苏醒后恢复军职,于掩体纪元末期经成为联邦太空军中将。瓦西里掩体纪元67年乘“启示”号与白Ice等人前往探查二向箔,在“启示”号的二维化中牺牲。

白Ice

白Ice原名白艾思,是一名物理学家。白Ice在危机纪元末听从导师丁仪的建议下进入冬眠,并在掩体纪元末苏醒。掩体纪元67年,在进入太阳系的二向箔减速时,白Ice作为探测主要负责人乘坐“启示”号随探测队前去拦截。他首先推导出了二向箔的真实作用与原理,并计算出跌落区的逃逸速度为光速,最终他与飞船上的所有船员一起被二维化。

相关理论

物理学

在理论物理的分支学科弦论中,二向箔的存在是具有可能性的。在弦论中,空间维度的变化就像液态水变成水蒸气那样,当水达到沸点时,液体中会出现小气泡,小气泡逐渐变大最终会吞噬整个液体,就像二向箔吞噬太阳系那样。而液态水和水蒸气的密度差别可以看成一种物理量“场”,二向箔中也有一种场,能量比较低,一旦与三维空间直接接触,就会像水中的气泡那样开始膨胀,使得三维空间的能量较高的“场”流向能量更低的“场”,让二向箔越长越大,直到吞噬它的攻击对象。与液体汽化一样,这种降维武器一旦触发就无法停止。

玻色弦论

在玻色弦论中,空间有25维,在这种空间中的真空状态十分不稳定。这时会产生一种场叫快子场,从而产生一种真空气泡,气泡会一直膨胀直到让真空衰变,最终吞并整个空间。计算表明,在这种时候弦的任何状态都无法存在,也就是说这个25维空间消失了。这个表现与二向箔的原理相似,二向箔封装状态消失后产生了三维空间的某种快子场。当这些快子场在空间的一点滚到能量更低的地方时,真空气泡就出现了,气泡产生的真空衰变会吞并三维空间,空间中本来存在的东西就会跌向二向箔,从而被二维化。

衍生文化

三体》中二向箔导致空间降维的攻击效果衍生出了“降维打击”,原指高级生物打击低级生物,形容实力碾压的情况。这个词再后来也演变为网络热词,有了更多的内涵。“降维”原是计算机科学方面的术语,指将高维多媒体数据的特征向量映射到一维或低维空间的过程。工业4.0时代的“降维打击”理解为另一个词“创造性破坏”(奥地利经济学家约瑟夫·熊彼特最著名的理论),当一个产业在革新之时,都需要大规模地淘汰旧的技术与生产体系,并建立新的生产体系。之后在物理、文学、商业等多个领域都有所使用。

相关评价

中国文艺学学科带头人路遥认为,发明二向箔这样降维空间的超级武器,却没有发明出超空间跳跃技术的文明“是畸形发展的,而畸形发展的文明一般是不能够长久的。”

中国科学院数学与系统科学研究院纯粹数学科研人员刘杰则表示,在现有的数学规律下,二向箔并不可能存在。

但对于二向箔这种武器在现实中是否可行,燕山大学物理系教授朱艳英却表示,“在理论物理的分支学科弦论中,这种可能性是存在的。”

中国理论物理学家李淼也认为,在现实中二向箔的存在“可能,但细节不敢肯定。”

参考资料

..2023-10-23

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..2023-11-08

路遥.太原师范大学机构知识库.2023-10-23

..2023-10-23

“二向箔”其实并不存在丨《三体》里的数学问题.今日头条.2023-10-23

朱艳英.燕山大学教师主页系统.2023-10-23

《<三体>中的物理学》李淼_河北新闻网.专题汇总_河北新闻网.2023-10-23