大刘的《三体》给我们描述了一个神奇的三体世界,那里拥有三个太阳,当出现一个太阳时,世界处于稳定状态,出现两个太阳,世界处于混沌状态,三体人必须脱水,以求生存。如果出现三个太阳,世界将被毁灭。
而在现实的广阔宇宙中,就真的存在这样的三体世界,那就是我们太阳的邻居——比邻星。
比邻星是南门二(半马人座α)三合星的第三颗星,是离太阳系最近的一颗恒星。
图中三个星星中最暗的一个就是比邻星
而在比邻星周围,的确发现了一个行星,下图就是在行星视角的图片,左上角就是比邻星,比邻星和遥远的两颗恒星可以看作三体系统。
但这个三体系统几乎永远处于稳定状态。
因为比邻星和另外两颗恒星距离非常远,而且,比邻星的大小和质量要比另外两个恒星小很多,那两个恒星尺寸和太阳接近。
如果比邻星也是太阳尺寸,由于万有引力增大,三个恒星的距离将缩小,当缩小到一定范围,三个恒星将会构成真正意义上的三体系统,而那颗比邻星的行星,也就真如大刘所写,混沌状态一触即发,三体人也变成的可能,地球就真的危险了,真是细思极恐。
其实三体模型只是一种简单的模型,因为这种模型可以延伸到N体模型,现实中也曾有人试图破解这个问题。
当时奥斯卡二世为了庆祝六十大寿,就举办了一个竞赛,题目就是N体问题。
最后是一个位名HenriPoincare的数学家得奖,他写了二百七十页的论文,证明N体问题,求其函数及其最终态。
最后他得到一个结论:这个问题太复杂。
后来,人们为了解决这个问题,就开始简化。
通过几个苛刻的条件,人们把问题简化到平面限制三体问题,见上图。
即便如此,用计算机模拟出来的结果,仍然得出这样的结论:这个问题太复杂。
人们发现在这个模型中,行星的运行轨迹毫无规律可言,而且拥有极大的混沌系统,根本无从下手。
即便是把行星的位置坐标改动一个单位,最后模拟出来的行星运动轨迹将发生巨大的变化,最后甚至被恒星“甩走”。
这就是著名的蝴蝶效应。
即便改动一个微弱的变化,甚至于蝴蝶扇动了一下翅膀,最后的结果可能会导致一个文明的覆灭。
三体世界中最为显著的特征就是混沌系统,这是由于三个太阳造成的。
而现实生活中这样的混沌系统还有很多很多,比如天气预报,人们永远无法预测一年后的某天是什么天气,因为随着时间的推移,混沌特征将成几何倍增长,即便计算出来了一个结果,也可能因为下一秒巴西的一只蝴蝶挥动了一下翅膀,而导致结果变化。
我们都学过物理上简单的模型:单摆运动,具体可以参考一下旧式钟表,一个来回的运动。
但假如我们增加一个变量,增加到双摆,你可能会吃惊它运动的轨迹。
我们无法想象,如果增加到三摆,四摆,继续下去,运动将会变成什么样。
而这种复杂性正式宇宙的特征。
在无边的宇宙中,能够出现银河系不容易,在银河系的几千亿颗恒星中,有一个点叫做太阳,在太阳这个点里面,又诞生相比于太阳的点,地球更不容易,在地球上面,有亿万个人类的点不容易,因为每一个单位量度的尺寸变化都有着诺大的混沌系统,每一个混沌系统都有着数不尽的变化,每一个变化会产生不一样的结果。
所以,不是我们选择了世界,是世界选择了我们,我们应该爱惜这个美丽的家园。