“二向箔”出自刘慈欣的科幻小说《三体III:死神永生》,它是一种通过“降维”的方式进行维度打击的宇宙武器。这种武器听起来就很玄幻,你能想象用什么方法把三维世界变成二维的,就算可以的话,那二维世界又是什么样的?

二向箔最终结果(原理带我们理解微观世界)(1)

“二向箔”是非常基础,经济的清洁工具

其实,“二向箔”的理论还是有一些科学依据的。我先讲讲他的理论依据,根据刘慈欣老师的描写,“二向箔”是一小片二维空间,推测可能是“真空衰变”的产物。这里我在简单说一下什么是“真空衰变”,真空衰变的前提是我们的“宇宙空间”(去除一切物质后的宇宙空间)并非真空,而是处于一种激发态,称为“伪真空”。当激发态向基态跃迁的过程就叫“真空衰变”,处于基态时的真空,又称为“真真空”。所谓激发态指粒子的能级高于基态时粒子的能级。我举个例子,电子在原子核外部有若干个能级,最里面能级最低,比它高的能级都是激发态。上述的粒子都是虚粒子,与我们现实世界的实粒子不同,但通过外加电场作用,也可以将虚粒子变为实粒子,这个大家了解一下就行。“真空衰变”的最终结果是“伪真空”内的每个虚粒子都处于基态。通过以上分析我们知道,“二向箔”的空间能级很低(接近于基态),至少比我们的宇宙空间能级低很多,因此,不需要太强的力场束缚,便可将“二向箔”永久封装保存。对于宇宙中的高级文明来说,“二向箔”是一种高效,又简单,经济的武器。以至于作为宇宙清洁工的歌者,拿它用来打扫宇宙空间。而当“二向箔”与“三维空间”接触时,虚粒子的能量会自发地由高级向低级跃迁,直至完全变成基态,最终成为“真真空”。而且这一过程是不可逆的。在形式上,看似三维空间中的一个维度消失了,变成二维的平面空间并不断扩展。因此,“二向箔”打击的对象是“三维空间”,而非三维空间内的物质,三维空间内的物质并没有消失,宇宙信息仍旧是守恒的。

二向箔最终结果(原理带我们理解微观世界)(2)

梵高的名画《星空》,颇具降维打击的意思

那么,三维空间内的物质都去哪了?如果我们被困于二维平面内,还能活吗?这个问题问得好,但也不必杞人忧天。在回答这个问题之前,我们要明白一个概念,无穷大和无穷小其实是一回事。“降维”和“升维”本身并不是人类制造的,而是宇宙自身的运动规律,只不过我们对其知之甚少。我们通过微观世界了解到了“升维”,而“降维”又发生在哪里呢?其实“降维”就发生在我们身边的宏观世界,只不过是因为其“降维”的速度很慢,我们无法察觉。时间的慢慢流逝本身就是降维过程,量化的时间早晚会走到终点,宇宙大撕裂后,所有物质都还给宇宙空间本身,所有实粒子(包括光在内)都不复存在,只有虚粒子的空间,“运动”将不复存在,时间也不复存在,一个没有物质,运动和时间的空间将不会维持在三维状态,变成了纯粹的微观世界。所以说,我们即使被“二向箔”打击了,也不要慌,我们不会死,还会活得好好的,只是我们在他们看来,时间被快进了,让我们提前经历了宇宙的尽头,从而不对其他任何高等文明构成威胁。“降维武器”不是将我们由“三维”变成“二维”,而是直接降至“零维”,再到微观世界。在他们看来,最终剥夺的是我们的时间。但是我们本身的时间并没有发生变化,我们太阳系也并没有消失,只是在时间上,我们再也不能和外界联系了,我们就像被锁在了一个不断以光速向外膨胀的空间内(根据刘慈欣的描述,“二向箔”向外扩张的速度即为光速),从而不会对其他宇宙文明产生影响。

二向箔最终结果(原理带我们理解微观世界)(3)

降维打击后,宇宙信息仍旧守恒

通过以上分析,我们会惊奇地发现,为什么我们在宇宙中这么孤独,或许我们正被困在一个类似于“二向箔”的空间里,直至到达微观世界。

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