【導航《三體》】黑洞捕手陳明堂，領讀星雲獎重磅科幻｜2023 SUMMER READING『科幻好浩瀚 』主題企畫(上)
活動期間 2023/06/30 - 2025/10/30
葉文潔，一個天體物理學家。1971年，一次偶然的機會讓她發現，利用太陽的「鏡面反射」機制，把地球發向太空的訊息強度放大一億倍。那個時代美蘇太空競賽如火如凃，尤其NASA積極發送宇宙信號，希望與外星人溝通，激勵當時各國的科學家們也都躍躍欲試。葉文潔因此冒著風險，向太陽發射了強烈電波。
本來期待這次發射試驗能馬上有回應，卻一點事也沒有。八年後，她收到了一個驚人的信息，內容是三條重覆的警告：不要回答！不要回答！！不要回答！！！
雖然如此，葉文潔卻仍舊發出了回應。引來了外星人三體人的注意，進而轉動了《三體》這個龐大的故事。
《三體》是劉慈欣把理論物理學幻化到極致的作品。作者創作了一族奇特的地球鄰居，他們具有類似我們的思考模式和基本的求生本能，卻有著無法理解的生理結構與演化歷史，我們不了解為何在他們的演化過程中，如何獲得高超的科技能力。他們在基礎科學研究，特別是自然和宇宙天文科學方面的知識與應用，超越地球人無數個世代。可是他們在其它關於文明社會面向的思想發展，像是政治、人性、物種的競合，似乎就沒有地球人的深度與包容。我們的鄰居、4光年外的三體人，剛剛對地球啟動了一場侵略行動。從科技上衡量，我們對三體人的進犯，毫無招架之力；地球人有點兒類似當時受到西班牙人侵略的阿茲特克的翻版，種族的末日，即將到來。
在這樣的故事中，劉慈欣更進一步的發揮了恢宏的想像力，描畫出了一個智慧生命充斥、卻蠻橫無理、不尊崇生命的宇宙社會--黑暗森林。在這個黑森林中，宇宙中個個獨立生命世界，擁有巨大差別的科技現狀。我們地球的科技算是安親班階級的，《三體》人大概就是小學的程度，宇宙的暗黑之處，有不知數的超級科技世界，他們的科技發達無法想像，而且隨時都在注視著宇宙黑森林，隨時準備毀滅另一個可能的發展中的世界。在劉慈欣的宇宙中，各個不同星球的生命社會，有著極端猜疑的本性，而他們的生存目標都是終極性的發展。在宇宙的總資源有限的設定下，不同的生命體之間不存在合作、共贏、同理、包容；而是猜疑，抑制、毀滅、獨佔的行為。原來，地球與《三體》的世界，在這樣的宇宙中扮演的角色，竟是黑森林中不敢現出蹤跡的無助獵物。
小說的故事，就在如此得背景之下，描述地球人與三體人之間，運用天文、地理、演化、科技等不同的絕招，互相對決。在這裏，我們一起來聊聊故事中的「科學」，或許可以讓這本小說，讀起來更有成就感。
天文｜三體人住哪裡？
《三體》主角之一葉文潔認為太陽像個麥克風一樣，可以把地球對太空發出的訊息擴音，對宇宙發送。她把太陽當成一個恆星級的電波波放大器，對太陽發射電波，希望可以和宇宙中其他的高等智慧生物交流。她之所以會這麼想，是因為她發現如果有一個電磁輻射從木星發送出來，地球接收到以後，再１６分４２秒之後會再接收到一次一樣的，但是是由太陽發出的電磁輻射。而如果依照太陽和木星相對於地球的位置，木星的電磁輻射，被太陽接收後，再發向地球，剛好就是１６分４２秒。所以她推斷太陽是一個電波放大器。
這是個有趣的假設。不過，這當然是小說幻想出來的，在現實中沒有科學理論能夠支持這種現象。而且，假如太陽不時的放出如此高能量的微波訊號，地球人就好像是住在微波爐裏頭，每次太陽放出能量，我們就被加熱一次。在這樣子的環境中，很不利生命的發展和演變。
小說中的科學，可以虛構。就把這件事情當真，讓故事走下去。
那麼，三體人住的星球是哪裡呢？
在故事中，《三體》星距離地球 4.2 光年的三星系統。這是因為葉文潔在發出訊號後，得到回覆的時間是８年後。信號往返時間各半，那麼《三體》人的星球，推測起來就是距離地球約４光年的位置。
所以非常有可能地，三體星就是現實中的位於半人馬星座的 alpha 星；也就是中國天文中，位於「角宿」方向的南門星座的之一，名為「南門二」。因為它是南天球上非常亮的星點，所以是一個很重要的方向指標。不過位於北半球的台灣，南門二在天空上的角度偏低，容易被雲層遮蔽，因此不太容易不容易看得到。
南門二是太陽最近的鄰居，長期受到天文學家的關注與研究。我們知道「南門二」是個三合星；由兩個跟太陽大小差不多的雙星，加一個比較小的紅矮星組成的。雙星互相靠的近，以8、9 年的週期互相繞著；紅矮星則是遠遠的繞著雙星打轉，每繞一圈大概須要 55 萬年。紅矮星又小又暗，肉眼是看不到，但是它是最靠近地球的恆星，因此有一個蠻適切的名稱：「比鄰星」。
從觀測資料，科學家知道這兩顆像太陽的雙星並沒有自己的行星系統，反而在比鄰星周圍發現至少有兩個行星；其中一個的環境似乎還允許水份的存在。未來我們開始探索太陽系以外的星系，尋找第二個可以居住的星球，朝比鄰星起航一定是我們第一個目標。
生物｜三體人為什麼會脫水
一個星系是否有生命存在，這種機率很大部份取決於它所在的恆星系統的性質和周圍的環境。生命的發展需要幾十億年；那是很長的時間。若是要等到智慧生命的出現，需要的時間更久。在這段時間，恆星必須能夠提供溫和的環境，和穩定的能量來源。這也是為什麼太陽系是一個單一恆星系統。在這種環境中，才能提供孕育生命的時間和環境。在一個三合星系統，情況就非常不一樣了。
古典力學學的是如何找到物體的運動方程式，來預測物體的位置和速度。不過，數學上解題的方式，只能應用在兩個物體的相對運動。假如超過兩個物體的運動系統，是找不到解答的。我們無法用數學方程式來精確的預測三個物體之間的相對運動位置和互相糾結的關係。
那麼這會造成甚麼問題呢?
「三體人」是活在一個圍繞三個太陽的行星上，他們學的物理學看來跟我們也差不多的情況下，即使有高超的科技能力，他們無法做好自己世界的氣象報告；三體人住的星球不像地球。太陽系只有一顆恆星，可以用古典力學預測星體移動。所以我們有著非常穩定的節氣變化，週而復始，孕育出生命，進行生物演化的環境，進而才有發展農業，奠定地球文明的基石。繞著三顆太陽的行星，面對的環境變數太多了，不具備穩定的環境，無法給予生命發展充分的時間，更不用說「給歲月以文明」了。
所以說在《三體》小說裡，會有三體人的亂紀元和恆紀元的朝代的描述。亂紀元的時代，氣候生活環境非常糟糕，因為無法預測氣候變化，所以三體人鍛鍊出隨時把自己『脫水』變成人乾，捲起來打包帶走的生物特徵，以躲避在亂紀元時代的極端氣候；等穩定的氣候時代，也就是恆紀元時代，再復活繼續生命。
三體人如果是住在比鄰星系，他們的情況會比較好。這是因為比鄰星跟隔壁的雙子太陽的有一大段距離，而且在它的質量上比雙子星小很多。因此這個「三體」問題，相對簡單。我們可以把雙子星當成單一的個體，跟比鄰星當成「雙體」問題來做近似的推斷。這麼一來比鄰星系應該不會像《三體》書中描述的亂紀元、恆紀元如此戲劇性的變化。
但是比鄰星有另外的問題。我們太陽是相當溫和的恆星。偶爾會釋放出一些能量，但是這些太陽活動對地球的影響不會是致命的影響。比鄰星就不是那麼穩定。天文學家發現它偶爾所釋放出來的能量，對它的行星上的生物會有致命性的影響。若是真的有三體人，他們必須要有我們無法想像的生理結構才有可能在那裡生活演化。
[接下文 【導航《三體》】黑洞捕手陳明堂，領讀星雲獎重磅科幻｜2023 SUMMER READING『科幻好浩瀚 』主題企畫(下)]
本來期待這次發射試驗能馬上有回應，卻一點事也沒有。八年後，她收到了一個驚人的信息，內容是三條重覆的警告：不要回答！不要回答！！不要回答！！！
雖然如此，葉文潔卻仍舊發出了回應。引來了外星人三體人的注意，進而轉動了《三體》這個龐大的故事。
《三體》是劉慈欣把理論物理學幻化到極致的作品。作者創作了一族奇特的地球鄰居，他們具有類似我們的思考模式和基本的求生本能，卻有著無法理解的生理結構與演化歷史，我們不了解為何在他們的演化過程中，如何獲得高超的科技能力。他們在基礎科學研究，特別是自然和宇宙天文科學方面的知識與應用，超越地球人無數個世代。可是他們在其它關於文明社會面向的思想發展，像是政治、人性、物種的競合，似乎就沒有地球人的深度與包容。我們的鄰居、4光年外的三體人，剛剛對地球啟動了一場侵略行動。從科技上衡量，我們對三體人的進犯，毫無招架之力；地球人有點兒類似當時受到西班牙人侵略的阿茲特克的翻版，種族的末日，即將到來。
在這樣的故事中，劉慈欣更進一步的發揮了恢宏的想像力，描畫出了一個智慧生命充斥、卻蠻橫無理、不尊崇生命的宇宙社會--黑暗森林。在這個黑森林中，宇宙中個個獨立生命世界，擁有巨大差別的科技現狀。我們地球的科技算是安親班階級的，《三體》人大概就是小學的程度，宇宙的暗黑之處，有不知數的超級科技世界，他們的科技發達無法想像，而且隨時都在注視著宇宙黑森林，隨時準備毀滅另一個可能的發展中的世界。在劉慈欣的宇宙中，各個不同星球的生命社會，有著極端猜疑的本性，而他們的生存目標都是終極性的發展。在宇宙的總資源有限的設定下，不同的生命體之間不存在合作、共贏、同理、包容；而是猜疑，抑制、毀滅、獨佔的行為。原來，地球與《三體》的世界，在這樣的宇宙中扮演的角色，竟是黑森林中不敢現出蹤跡的無助獵物。
小說的故事，就在如此得背景之下，描述地球人與三體人之間，運用天文、地理、演化、科技等不同的絕招，互相對決。在這裏，我們一起來聊聊故事中的「科學」，或許可以讓這本小說，讀起來更有成就感。
天文｜三體人住哪裡？
《三體》主角之一葉文潔認為太陽像個麥克風一樣，可以把地球對太空發出的訊息擴音，對宇宙發送。她把太陽當成一個恆星級的電波波放大器，對太陽發射電波，希望可以和宇宙中其他的高等智慧生物交流。她之所以會這麼想，是因為她發現如果有一個電磁輻射從木星發送出來，地球接收到以後，再１６分４２秒之後會再接收到一次一樣的，但是是由太陽發出的電磁輻射。而如果依照太陽和木星相對於地球的位置，木星的電磁輻射，被太陽接收後，再發向地球，剛好就是１６分４２秒。所以她推斷太陽是一個電波放大器。
這是個有趣的假設。不過，這當然是小說幻想出來的，在現實中沒有科學理論能夠支持這種現象。而且，假如太陽不時的放出如此高能量的微波訊號，地球人就好像是住在微波爐裏頭，每次太陽放出能量，我們就被加熱一次。在這樣子的環境中，很不利生命的發展和演變。
小說中的科學，可以虛構。就把這件事情當真，讓故事走下去。
那麼，三體人住的星球是哪裡呢？
在故事中，《三體》星距離地球 4.2 光年的三星系統。這是因為葉文潔在發出訊號後，得到回覆的時間是８年後。信號往返時間各半，那麼《三體》人的星球，推測起來就是距離地球約４光年的位置。
所以非常有可能地，三體星就是現實中的位於半人馬星座的 alpha 星；也就是中國天文中，位於「角宿」方向的南門星座的之一，名為「南門二」。因為它是南天球上非常亮的星點，所以是一個很重要的方向指標。不過位於北半球的台灣，南門二在天空上的角度偏低，容易被雲層遮蔽，因此不太容易不容易看得到。
南門二是太陽最近的鄰居，長期受到天文學家的關注與研究。我們知道「南門二」是個三合星；由兩個跟太陽大小差不多的雙星，加一個比較小的紅矮星組成的。雙星互相靠的近，以8、9 年的週期互相繞著；紅矮星則是遠遠的繞著雙星打轉，每繞一圈大概須要 55 萬年。紅矮星又小又暗，肉眼是看不到，但是它是最靠近地球的恆星，因此有一個蠻適切的名稱：「比鄰星」。
從觀測資料，科學家知道這兩顆像太陽的雙星並沒有自己的行星系統，反而在比鄰星周圍發現至少有兩個行星；其中一個的環境似乎還允許水份的存在。未來我們開始探索太陽系以外的星系，尋找第二個可以居住的星球，朝比鄰星起航一定是我們第一個目標。
生物｜三體人為什麼會脫水
一個星系是否有生命存在，這種機率很大部份取決於它所在的恆星系統的性質和周圍的環境。生命的發展需要幾十億年；那是很長的時間。若是要等到智慧生命的出現，需要的時間更久。在這段時間，恆星必須能夠提供溫和的環境，和穩定的能量來源。這也是為什麼太陽系是一個單一恆星系統。在這種環境中，才能提供孕育生命的時間和環境。在一個三合星系統，情況就非常不一樣了。
古典力學學的是如何找到物體的運動方程式，來預測物體的位置和速度。不過，數學上解題的方式，只能應用在兩個物體的相對運動。假如超過兩個物體的運動系統，是找不到解答的。我們無法用數學方程式來精確的預測三個物體之間的相對運動位置和互相糾結的關係。
那麼這會造成甚麼問題呢?
「三體人」是活在一個圍繞三個太陽的行星上，他們學的物理學看來跟我們也差不多的情況下，即使有高超的科技能力，他們無法做好自己世界的氣象報告；三體人住的星球不像地球。太陽系只有一顆恆星，可以用古典力學預測星體移動。所以我們有著非常穩定的節氣變化，週而復始，孕育出生命，進行生物演化的環境，進而才有發展農業，奠定地球文明的基石。繞著三顆太陽的行星，面對的環境變數太多了，不具備穩定的環境，無法給予生命發展充分的時間，更不用說「給歲月以文明」了。
所以說在《三體》小說裡，會有三體人的亂紀元和恆紀元的朝代的描述。亂紀元的時代，氣候生活環境非常糟糕，因為無法預測氣候變化，所以三體人鍛鍊出隨時把自己『脫水』變成人乾，捲起來打包帶走的生物特徵，以躲避在亂紀元時代的極端氣候；等穩定的氣候時代，也就是恆紀元時代，再復活繼續生命。
三體人如果是住在比鄰星系，他們的情況會比較好。這是因為比鄰星跟隔壁的雙子太陽的有一大段距離，而且在它的質量上比雙子星小很多。因此這個「三體」問題，相對簡單。我們可以把雙子星當成單一的個體，跟比鄰星當成「雙體」問題來做近似的推斷。這麼一來比鄰星系應該不會像《三體》書中描述的亂紀元、恆紀元如此戲劇性的變化。
但是比鄰星有另外的問題。我們太陽是相當溫和的恆星。偶爾會釋放出一些能量，但是這些太陽活動對地球的影響不會是致命的影響。比鄰星就不是那麼穩定。天文學家發現它偶爾所釋放出來的能量，對它的行星上的生物會有致命性的影響。若是真的有三體人，他們必須要有我們無法想像的生理結構才有可能在那裡生活演化。
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