黑域[科幻小說《三體Ⅲ》中概念]

黑域[科幻小說《三體Ⅲ》中概念]
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黑域是《三體Ⅲ·死神永生》中的概念,正式名稱是低光速黑洞。黑域的研究是黑域計畫的核心。黑域中真空中的光速被降低,物理學家曹彬構想將光速降低為第三宇宙速度可以形成宇宙安全聲明。可以由數千個曲率驅動光速飛船的航跡包裹形成。

基本信息

形成方法

由數千個曲率驅動光速飛船的航跡包裹住太陽系,由於航跡中真空中的光速被降低,太陽系中的光速就會被降低至第三宇宙速度以下,太陽系就會變成一個低光速黑洞,可以形成宇宙安全聲明。

推測效果

在低光速黑洞裡,光速無法達到脫離恆星引力的逃逸速度,由於光速不可超越,於是一切物質永遠無法逃離黑域。正因如此,黑域裡的文明無法威脅到黑域外的文明,黑域外的文明就不會浪費資源攻擊他們,因為消滅有機動能力的敵人才是優先選項。

原著劇情

在雲天明的三個童話故事中暗示了高級文明的降維攻擊,可以通過曲率驅動的光速飛船的航跡降低光速形成低光速黑洞的宇宙安全聲明來避免黑暗森林維度打擊。但由於人類的誤讀,著手掩體計畫而錯失這一保護措施,導致整個太陽系的二維化。

時間囚牢假說

關於黑域,讀者厲風提出了一個所謂的時間囚牢假說。

首先,他認為黑域的那個所謂低光速黑洞的“科學解釋”並不科學。

還有所謂低速航天,在這種技術前提下,只靠引力是困不住文明的,只要文明能夠獲得足夠推進力(能源供給),即便達不到所謂逃逸速度,也能以低速慢慢飛出黑域,這其實屬於航空航天領域的常識(現實里人們不這么做只是以經濟高效為前提,逼不得已的話完全可以這么乾,理論上沒有困難,尤其是在三體小說中還允許存在非工質推進技術,工質推進的限制可以不予考慮,那么低速航天就更沒有障礙了)。
其次,所謂的引力逃逸速度是相對的,即:在不同星球上起飛時對應的逃逸速度其實是完全不同的。
再次,小說中甚至借用了科普中用牛頓力學去推導史瓦西黑洞半徑的那種錯誤解釋,在那種解釋中,黑洞是靠巨大引力令物質逃逸速度限度超過光速,來阻止物質逃離。
然而正因為低速航天在理論上是可行的,所以就算達不到光速,能自己產生推進力的物質也可以慢速脫離黑洞引力,只要有足夠大的持續推進力即可。
換句話說,在物理學角度上,只靠巨大引力是不能阻止物質逃離黑洞的。
真正的黑洞並不是單純靠引力巨大阻止物質逃離的,再大的引力只要不能導致時空結構變異,就依然能用低速航天手段逃離。
真正的黑洞是靠巨大引力改變了視界面附近的時空結構,徹底封閉了“向外”的空間方向,由於物質永遠找不到通向黑洞之外的出口,所以即便以光速也不可能逃離黑洞,這才是黑洞的本質。
所以說劉慈欣對低光速黑洞的原理解釋是錯的,小說里那種低光速黑洞困不住任何文明,只要該文明懂得低速航天就能飛出來。
因此,低光速黑洞的說法是不靠譜的。
至於作者是否真的在物理常識上犯錯,厲風認為沒有。
他認為劉慈欣是故意這樣寫的,因為他在小說後面給出了【黑域能困住內部文明】的真正原因。
因此他相信,大劉寫那個錯誤的低光速黑洞理論,就是想給我們展示人類在傲慢驅使下到底變得有多愚蠢(為了能夠避免逃亡選擇,甚至杜撰出一個錯誤理論來給自己【留下來不用走的自信】)。
小說里的低光速黑洞之所以能困住高等文明,絕不是因為改變光速使物質無法快速逃離,而是因為黑域真正的屬性【黑域內時間流逝近乎停滯】。

換句話說,劉慈欣所寫的人類科學家對低光速黑洞的理解其實是錯的,這可能是故意讓讀者看到人類對未知事物很容易理解錯誤。實際上大劉刻意強調了黑域的【鐘慢屬性】,這才是黑域作為囚牢的本質:
任何被封進黑域的文明,即便想要逃出來,它們的逃出行動將變得無比緩慢,或者說任何觀測到黑域的文明都知道,黑域內的文明即便能出來,也要等許多許多年之後,只要在那之前給它們一次打擊就能永絕後患,而現在是不需要著急去打的(消滅有機動能力的敵人才是優先選項)。
所以,黑域其實是個時間囚牢,被封進去的文明也很難發生科技爆炸,因為它們的時間流逝幾乎停滯。
從這個意義上來說,外界的打擊進入黑域後,雖然也會被放慢,但外界打擊和黑域內文明被黑域放慢的程度是完全一樣的,在這些文明看來,外界進入的光粒打擊的節奏和黑域文明的生活節奏一樣快,它們會認為光粒進入之後很快就毀滅了它們。
那么在這個意義上來講,黑域似乎不算是長遠的安全聲明,只是清理者們不會選擇立即打擊黑域罷了,遲早還是要打的,把自己封進去的文明無法靠黑域逃過打擊,反而變成待宰羔羊,徹底失去逃生的主動權。
也許正因如此,三體人沒有選擇把自己封進黑域,而還是選擇逃亡。
綜上所述,三體中對【黑域困死內部文明】的真正解釋是【時間囚牢】,而不是【低光速黑洞】,【低光速黑洞】對應了傲慢人類想要留在太陽系不走的【愚昧猜想】,而【時間囚牢】則是站在現實角度通過實際證據展示給讀者的【真實性質】,比起人類科學家的【愚昧猜想】,當然是【真實性質】靠譜。
以上就是讀者厲風的時間囚牢假說,然而原著並未提及該假說。

物理分析

中國理論物理學家李淼在《《三體》中的物理學》一書中分析道,降低光速的可能不排除,但由於氫原子精細結構常數的存在,低光速使得電子速度超光速而使原子不復存在進而人類解體。即便能克服降低電荷的困難,會使原子半徑驟增使得原子巨大化,這同樣會毀滅人類。

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