三体问题(ThreeBodyProblem)是研究三个质量、初始位置和初始速度任意的天体,在相互之间万有引力的作用下运动规律的问题。现在已知,三体问题不能精确求解,即无法预测所有三体问题的数学情景。三体星球环境 在刘慈欣《三体》一书中,三体文明生存在有三颗太阳的三体行星上。如下图三体问题模型图所示,中心点位为三体文明生活的三体行星,三个不断变换位置的黑点为三颗太阳。三体文明通过无数代杰出生物的推演,依旧没能发现三颗太阳的运行规律。下面我们就来讨论下《三体》一书中描述的三颗太阳的不同位置对三体星球的影响。 三体问题模型图恒纪元 当三体文明所在的行星被其中的1个太阳引力捕获,并稳定地围绕着它旋转时,三体世界进入恒纪元。在恒纪元里,三体世界的太阳如同在地球上一样,正常地升起落下,日夜有规律地交替变化,气候也变得温和适宜。在较长的恒纪元里,文明得以稳定地发展和延续。乱纪元 当另外1个或2个太阳运行到一定距离内,其引力会将行星从它围绕的太阳边夺走,使其在3个太阳的引力范围内游移不定,这就是乱纪元。当三体世界进入乱纪元时,行星与3个太阳之间发生着诡异的天体视运动。从三体世界的视角看,太阳的运行毫无规律可言。因此,在乱纪元里的三体世界,气候是极为恶劣和不稳定的,它会出现冷热的急骤转变、严寒或酷热,甚至还会发生大气层消失等更加极端的情况。三颗太阳都在靠近三体行星的轨道运行 当三颗太阳同时运动到三体行星附近的位置时,三体行星将会出现如下的炼狱场景:此时的三体行星被三颗太阳同时炙烤,大地表层全部被融化为岩浆,三体生物需要通过脱水,被统一的掩藏在地底深处才能够存活下来。 三颗太阳同时靠近三体行星三颗太阳都在远离三体行星的轨道运行 当三颗太阳同时运行到远离三体行星的位置时,三体行星又会是另一番极端景象:3颗太阳都在远离三体行星,意味着漫长的严寒岁月。在寒风刺骨的黑夜里,空气中的水汽会冻结成鹅毛大雪降落下来。气温持续下降后,雪片会变得大而厚重,这是二氧化碳凝固成的干冰。当气温继续下降,雪花慢慢地变得薄而透明,在微光中呈现出淡蓝色,这是凝固的氧气和氮气。这时的夜空会变得异常洁净明朗,大气在绝对零度中消失,三体世界被大雪、干冰和固态氧、氮所埋没,三体文明就此终结。 三颗太阳同时远离三体行星结束语 还有几种极端的乱纪元的场景没有阐述到,如三颗太阳同时撕扯三体行星等。 庆幸的是我们人类生存在一个单恒星的稳定环境下,这正是三体文明知道了存在人类这样舒适生存环境后,开始入侵地球的原因。〔白眼〕 引用 科幻与现实:《三体》小说中的气候灾难中国数字科技馆