43、許多科學幻想小說裡都提到“力場”和“超空間”,這都是一些什麼東西?它們真的存在嗎?
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每一種亞原子粒子都會産生下列四種不同作用中的一種或幾種。這四種作用是:引力作用、電磁作用、弱相互作用和強相互作用。每一種作用都從它的發源處散播出來,成為一種“場”,而且在理論上是彌散在整個宇宙之中的。大量粒子所産生的同一種場可以疊加起來,産生極其強大的合成場。因此,盡管引力場是這四種場裡最弱的一種,太陽——由大量粒子構成的物體——的引力場卻是很強大的。
位于這樣一種場中的兩個粒子将被場所推動,或者互相靠近,或者互相離開,這要看粒子與場的本性是怎樣的,粒子的加速度則取決于這兩個粒子之間的距離。這種加速度往往又被解釋成是“力”所引起的,所以我們就要談到“力場”。從這種意義上說,場的确是存在的。
不過,我們所知道的力場總是有物質作為它們的起源;一旦物質沒有了,力場也不複存在了。但在科學幻想小說中,總有某些無需物質存在的強大力場被想象了出來。因此就會出現那麼一段真空,它對粒子和輻射能起到阻攔作用,正好象這段真空竟是一塊兩米厚的鋼塊一樣。真空裡會出現各種原子間的作用力,但卻根本不存在産生這些力的原子。這種“無物質力場”作為一種科學幻想的手法倒是頗為方便的,但是,老天在上,根據我們今天所掌握的科學知識來看,這種手段是太缺乏依據了。
“超空間”是科學幻想作品中的又一個挺方便的手法,這是作者用來繞過光速這個障礙的。
為了弄清楚這是怎麼一回事,設想有平攤開來的很大的一張紙,紙上面有相距六米的兩個點,再設想有一隻行動極緩慢的蝸牛,它一小時隻能走一米,顯然,它要用六個小時才能從一個點走到另一個點。
不過,如果我們把這個兩維的紙片在第三個維上彎曲一下,就會使這兩個點靠近起來。如果這時這兩個點隻相隔一毫米,而且不知怎麼一來,那隻蝸牛也能跨越過這兩個點之間的空間,那麼,隻消幾秒鐘,它就能從一個點到達另一個點了。
現在可以來類比一下:如果有兩顆恒星彼此相距五十光年。那麼,一艘飛船以最大的速度——光速——飛行,從一顆恒星飛到另一顆恒星,也得花五十年的時間(從這兩顆恒星中的任意一顆上來看),這會産生許多麻煩事來。因此,科學幻想小說家想出一個使情節簡化的法子:他們假設具有三維結構的空間能夠在第四個空間維上彎一下,這一來,兩個恒星間就隻有一個很小的四維距離了,于是,飛船就會越過這個小間隙,隻用很短的一點時間,就從一顆恒星跑到了另一顆恒星。
數學家經常說起與3維物體類似的四維物體,隻是在前面加了一個“超”字。一個表面距中心在四維上等遠的物體叫做“超球”。同樣,還有所謂“超正四面體”、“超立方體”和“超橢球”。使用這套表達方法,我們就能把兩顆恒星間的四維距離叫做“超空間”。
不過,無論這種超空間對科學幻想小說家是多麼方便,據我們所知,科學現實中并不存在這個東西,它隻是一種數學上的抽象而已。
位于這樣一種場中的兩個粒子将被場所推動,或者互相靠近,或者互相離開,這要看粒子與場的本性是怎樣的,粒子的加速度則取決于這兩個粒子之間的距離。這種加速度往往又被解釋成是“力”所引起的,所以我們就要談到“力場”。從這種意義上說,場的确是存在的。
不過,我們所知道的力場總是有物質作為它們的起源;一旦物質沒有了,力場也不複存在了。但在科學幻想小說中,總有某些無需物質存在的強大力場被想象了出來。因此就會出現那麼一段真空,它對粒子和輻射能起到阻攔作用,正好象這段真空竟是一塊兩米厚的鋼塊一樣。真空裡會出現各種原子間的作用力,但卻根本不存在産生這些力的原子。這種“無物質力場”作為一種科學幻想的手法倒是頗為方便的,但是,老天在上,根據我們今天所掌握的科學知識來看,這種手段是太缺乏依據了。
“超空間”是科學幻想作品中的又一個挺方便的手法,這是作者用來繞過光速這個障礙的。
為了弄清楚這是怎麼一回事,設想有平攤開來的很大的一張紙,紙上面有相距六米的兩個點,再設想有一隻行動極緩慢的蝸牛,它一小時隻能走一米,顯然,它要用六個小時才能從一個點走到另一個點。
不過,如果我們把這個兩維的紙片在第三個維上彎曲一下,就會使這兩個點靠近起來。如果這時這兩個點隻相隔一毫米,而且不知怎麼一來,那隻蝸牛也能跨越過這兩個點之間的空間,那麼,隻消幾秒鐘,它就能從一個點到達另一個點了。
現在可以來類比一下:如果有兩顆恒星彼此相距五十光年。那麼,一艘飛船以最大的速度——光速——飛行,從一顆恒星飛到另一顆恒星,也得花五十年的時間(從這兩顆恒星中的任意一顆上來看),這會産生許多麻煩事來。因此,科學幻想小說家想出一個使情節簡化的法子:他們假設具有三維結構的空間能夠在第四個空間維上彎一下,這一來,兩個恒星間就隻有一個很小的四維距離了,于是,飛船就會越過這個小間隙,隻用很短的一點時間,就從一顆恒星跑到了另一顆恒星。
數學家經常說起與3維物體類似的四維物體,隻是在前面加了一個“超”字。一個表面距中心在四維上等遠的物體叫做“超球”。同樣,還有所謂“超正四面體”、“超立方體”和“超橢球”。使用這套表達方法,我們就能把兩顆恒星間的四維距離叫做“超空間”。
不過,無論這種超空間對科學幻想小說家是多麼方便,據我們所知,科學現實中并不存在這個東西,它隻是一種數學上的抽象而已。