科幻小說的戴森球文明

① 戴森球是什麼東西人類如果想要建造戴森球，大概還需要多久

戴森球是物理學家弗里曼.戴森在60年前提出的一種理論，它是文明發展的一種邏輯必然，幾十年來也經歷了多次的科學論證。提出這一理論的主要目的是可以通過觀察恆星光譜變化尋找可能存在的外星超級文明，因為未建成的戴森球會隨著公轉周期性遮擋恆星的光。戴森球是文明發展到二級階段的產物，就是為了收集更多光能而人為建造的一層膜，可能在開始時只是建一小片，距離包裹整個恆星的「球」甚至需要數十萬年發展，但就是這開始的一小片也是現在科技所不可展望的，因為那是在人類耗盡聚變能源之後才需要考慮的東西，而人類現在還沒有掌握可控核聚變。

② 科幻小說中的【著名猜想】

「邪典」「怪異」「驚爆腦神經」普通人勿進！本文全程高能！

上圖「貞子姐姐」

盯住它10秒……

上期很草率的講了一下科幻小說的發展，經過深思熟慮，筆者決定把【科幻小說】分五期詳細講完。分別是本期的【著名猜想】和後面的【怪誕風格】【賽伯朋克】【末來的科幻】【前世今生】這幾期打算在一星期更完。

聲明：本期所有理論猜想有98%現實生活中存在的！

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開始！

        一.「恐怖谷」定理                   

  這個理論由日本一個姓森的人提出，它的最早定義是人對機器人的認知差。機器人因為行為和人很像,人難免會對它產生一些好感，機器人突然出現了一個非常細微的變化或異常，人對它的感覺就會變化，就會對它產生不安，人的恐懼值就達到頂峰——這.就是恐怖谷的谷底。後來，恐怖谷多了一個義釋：人對非人事物的改變的恐懼。這聽起來很費解，但恐怖谷出現20年後，出現了一批經典恐怖來源。這也許你就聽懂了。從科學怪人到喪屍，從異形到哥斯拉，從鬼娃回魂到克蘇魯神話…這些書中的影視中的經典，都是恐怖谷的合理應用，可以說，沒有第二個義釋，各位都沒有機會卧在被子里看《X檔案》——後者都是非人的東西變成的。

下圖即恐怖谷理論，經典角色我就不放了，怕嚇到你們。

對了，那個日本人叫森政弘

恐怖谷一般出現在風格偏詭異的作品中，如《遺落的南境》（電影《湮滅》就是改編自它）《迷霧》《環界》《球狀閃電》等。

回到圖一，那口井肯定讓你慌的不行，你又期待又緊張，其實它啥也沒有，只是一口井罷了。你的心理變化正是恐怖谷理論所說的——對未知的恐懼。

這時引出了第二個理論——黑暗森林中的猜疑鏈。

                                                      二.猜疑鏈

先說黑暗森林。

這個詞出現在劉慈欣的《三體》中，故事情節里是被羅輯一人發現並完善的，大意指宇宙是一座森林，有億萬個文明，每一個文明都是持槍的獵人，一旦發現其他文明，開槍消滅。《三體》說這是對費米悖論的一種解釋，科學上，費米悖論的內容十分矛盾：外星文明即可存在也可不存在，也許已經來過地球，也許還在地球上，也許已經滅亡。黑暗森林對費米悖論的解釋已接近完美——它同費米悖論一樣，提出了兩個詞「猜疑鏈」和「技術爆炸」。

在一場空戰中，兩架飛機遇上了。其中一駕飛機的駕駛員無法判斷對方是敵是友，另一駕同樣。他們只能向對方發信號，接收到的是友機，接收不到是敵機，確認後，再行處理。《三體》中也舉了一個例子，但是環境不一樣。黑暗之中，你能確定對方是敵是友嗎？在浩瀚宇宙中，同樣這個道理。一個文明無法確認另一個文明是否善意，出於安全，只能毀滅。一個文明無法判斷另一個文明對自己是善意或惡意的；

一個文明無法判斷另一個文明認為自己是善意或惡意的；

一個文明無法判斷另一個文明判斷自己對她是善意或惡意的；

一個文明不能判斷另一個文明是善文明還是惡文明；

一個文明不能判斷另一個文明是否會對本文明發起攻擊。這就是猜疑鏈。正如那句話：黑，真他媽黑。

                                      三.維度問題

如果有四維高階生物存在的話。

他們是不是可以直接看到我們由生到死的一生?

我們在高階生物眼中，彷彿就是一本書一樣，它們可以任意翻閱我們。這個想法是決定論的想法，和幾維無關，比如四維生物在五維生物眼中也是一本書，一直到無窮維。如果是非決定論，無論幾維的生物未來都可以是未知的。他們（四維生物）不需要回到過去，也不需要預知未來，因為我們的過去和未來就在他們的眼前，他們只需要抬眼看看，就能看到我們人類歷史的一切。

四維生物不是三維空間加一維時間，就是空間意義上的第四維。四維不是三維空間+一維時間，在數學上時間的緯度是獨立於空間之外的，像人類這種三維生物的視覺是二維的一樣，四維生物的視覺僅僅是三維的。

打個比方：比方蝙蝠通過聲波反饋，把它周圍的地形在它們大腦里的呈現出來（類似人類電腦建模，不過這個過程在它的腦袋裡直接進行了）的【立體圖像】， 是不是【四維】， 那麼蝙蝠這種，或者類似蝙蝠的生物，是不是就是四維生物了呢？

其他的生物並不是靠【視覺】去感受維度... 或者是靠一些其他的器官或者手段。 人類依靠光（在視網膜上呈像）感覺維度。 有些動物依靠聲波感受維度，還有的靠氣流? 或者是氣味? 換個維度的話... 可能這世界就是另一副樣子? 之類的?

四維的東西我們很難理解，僅僅可以猜測幾個結構簡單的存在，比如：超立方體，及四維的立方結構，我們可以研究或理解這東西的方法：平面多次投影法：將四維物體多次分不同角度投影位三維物體，可以獲得一個四維物體在三維的可能展現的樣子，但對其邊角關系不明確。

關於維度，我不想多說，說了太多人還是聽不懂。更多的自行網路。

  四.量子糾纏

這是一個很詭異的存在。大家知道，我們習以為常的手機是通過電磁波來傳遞信息的，那麼量子通信是用量子來通信的嗎？你或許會問，量子到底是個什麼鬼，它是一種類似於電磁波的東西嗎？ 其實量子並不是真實存在的一種粒子，它只是一種基本的物理概念。在微觀世界裡，一個粒子可以由更小的粒子構成，比如原子是由原子核和電子構成，原子核又由中子和質子構成。物理學家認為如果一個粒子小到不能再細分了，那麼它就是最基本的單位，我們稱之為量子，比如電磁波的載體就是光子，而且光子並不可再分，所以光子就是量子，也就是光量子，為了簡單起見，我們稱光量子為光子。所以很多種基本粒子都可以稱之為量子，典型的就是光子，電子，中微子等等。實驗告訴我們，如果兩個光子一開始被糾纏在一起，那麼它們便會組成一個糾纏系統，即便彼此相距多麼遙遠，兩者都會同時感應到對方。最常見的實驗便是，當科學家把一對糾纏光子的其中一個進行測量，如果發現它的自旋向下，那麼另一個糾纏光子的自旋必然向上，而且這種糾纏速度至少是光速的四個數量級。但是我們並不能把二進制的信息刻錄到量子糾纏上，因為對糾纏光子的測量，導致的自旋結果都是隨機的，我們並不能刻意控制糾纏光子的自旋方向。

在量子力學中，微觀粒子具有疊加態，也就是說一個微觀粒子可以同時處於兩種疊加的狀態，在宏觀上的解釋就是薛定諤那隻半死半活的貓。只有當我們去觀察測量粒子時，這個粒子的疊加狀態就會塌縮掉，就確定成一面性了。也就是說當我們打開盒子觀察那種貓時，才能知道貓到底是死是活？如果沒打開盒子，那麼貓就是既死又活的，這種現象很是顛覆我們的常識，但卻在微觀世界真實存在著。

五.布萊曼極限

布萊曼極限。由於任何計算設備、計算手段的計算能力都是有限的。因而超出其能力極限的復雜性實際上是不可計算的。這種不可計算復雜性是相對於特定的計算手段而言的，一種極限情況的計算設備是把我們的地球設想為一個量子態計算機，漢斯·布萊曼(Hans Bremermann)1962年就給出了這樣的推測：「不存在其執行速度超過每秒鍾每克質量2×10^47比特的數據處理系統，無論是人工的還是生命系統都如此。」而地球的估計質量為6×10^27克，年齡為10^10年，每年約3.14×10^7秒，這樣地球這個假想的計算機不能處理大於2.56×10^92或10^93比特的信息，10^93這個數通常稱為布萊曼極限。可見，能力有限的計算手段是個不可擺脫的伴隨相應不可計算復雜性的制約因素，寄希望於能力更強的計算手段不能從根本上解決問題。布萊曼極限10^93標志著我們知識的基本界限，10^93這就是我們的信息世界，超越其外的東西是不可認識的。

六.戴森球

「戴森球」，是弗里曼·戴森在1960年就提出的一種理論。所謂「戴森球」其實就是直徑2億km不等，用來包裹恆星開采恆星能的人造天體。這是一個利用恆星做動力源的天然的核聚變反應堆。戴森球[2] 是一種設想中的巨型人造結構，由弗里曼·戴森先生提出。這樣一個「球體」是由環繞太陽的衛星所構成，完全包圍恆星並且獲得其絕大多數或全部的能量輸出。戴森認為這樣的結構是在宇宙中長期存在並且能源需求不斷上升的文明的邏輯必然，並且他建議搜尋這樣的人造天體結構以便找到外星超級文明。[2] 從那時起，各種各樣的設計，包括建造人工天體或一系列這樣的結構以便包圍太陽，便不斷地由一些狂想的工程學家或科幻小說所提出，並冠以「戴森球」之名。這些後續的設想沒有僅僅在從太陽能收集站上止步-許多工程設計還包括建設人類殖民地和工業基地。

七.引力跳板 編輯在藉助行星引力改變軌道的同時，又獲得更大的速度，使探測器飛向目標行星，就可以減少飛行時間。這種藉助行星引力支援的飛行，通常稱為引力「跳板」。這就是說，在星際航行中可以利用行星的引力作用改變探測器的日心運動速度，從而可以在沒有任何動力消耗的情況下對探測器加速，最終縮短星際航行的時間。還有一個引力彈弓，引力彈弓就是就是利用行星的重力場來給太空探測船加速，將它甩向下一個目標，也就是把行星當作「引力助推器」。利用引力彈弓使我們能探測冥王星以內的所有行星。在航天動力學和宇宙空間動力學中，所謂的引力助推（也被稱為引力彈弓效應或繞行星變軌）是利用行星或其他天體的相對運動和引力改變飛行器的軌道和速度，以此來節省燃料、時間和計劃成本。引力助推既可用於加速飛行器，也能用於降低飛行器速度。

八.灰霧。納米技術「灰霧」是一個術語，用於描述一種假定情況下我們星球上的生命，自我復制機器人或者毫微級計算機不再受人類的控制，並且開始將人類的生命耗盡作為它們自己的能量需要。外國科幻小說常出現。

九.真空衰變

科爾曼和德盧西亞用數學方法對真空衰變進行了模擬，以找到這種現象出現的方式。他們發現，衰變開始出現時的空間位置是隨機的，它表現為一個「真」真空小泡，四周被不穩定的「偽」真空所包圍。這個小泡一旦成核，就很快的膨脹，膨脹速度迅速趨進光速。越來越大的偽真空區域被它所吞滅，同時轉變成真真空。這兩種狀態的能量差也許會達到非常大的程度，它集中在泡壁上，並掃過整個宇宙，同時也把它在前進道路上所遇到的一切事物統統毀滅掉。

一個經典的場論具有兩個穩定的基態，其中一個是絕對的能量最低態。如果把這個場論量子化以後，那麼能量相對較高的基態可以看成一個偽真空，由於量 子隧穿，這個偽真空是不穩定的。這個偽真空會衰變到真正的真空，如果考慮引力在這個過程中的作用，我們會發現跟我們當初想像的不一樣，引力的效應通常是不 可以被忽略的，尤其是在衰變結束的時候，會變的非常重要。這個重要的工作是 S. Coleman 和 F. D. Luccia 完成的。偽真空的衰變非常類似於統計力學中的結核相變過程。衰變過程開始時，偽真空的背景中產生了真空（我們把真實的真空稱為真空）的泡泡，就像水沸騰的時候產生了 許多氣泡一樣，在這里這是一個量子隧穿過程。當真空泡泡物質化以後，它的膨脹速度漸近趨向於光速，整個偽真空被覆蓋成為真正的真空。當然在半經典極限下， 單位時間單位體積內，發生這種隧穿過程的幾率是被指數壓低的。

小說中的出現：

《朝聞道》在劉慈欣所著科幻小說《朝聞道》中曾經出現，在這篇小說中一旦利用高能粒子加速器將粒子加速到10^20電子伏特的能量就會觸發真空衰變，並以光速向宇宙擴散。真空衰變的能量集中在擴散邊緣，毀滅一切內容物。

十.拉格朗日點 （平面圓型限制性三體問題的5個特解）

又稱平動點，在天體力學中是限制性三體問題的五個特解。一個小物體在兩個大物體的引力作用下在空間中的一點，在該點處，小物體相對於兩大物體基本保持靜止。這些點的存在由瑞士數學家歐拉於1767年推算出前三個，法國數學家拉格朗日於1772年推導證明剩下兩個。1906年首次發現運動於木星軌道上的小行星（見特洛依群小行星）在木星和太陽的作用下處於拉格朗日點上。在每個由兩大天體構成的系統中，按推論有5個拉格朗日點，但只有兩個是穩定的，即小物體在該點處即使受外界引力的攝擾，仍然有保持在原來位置處的傾向。每個穩定點同兩大物體所在的點構成一個等邊三角形。

尾聲

③ 科幻小說中的"弗里曼·戴森月光"是指什麼戴森球

弗里曼·戴森（Freeman Dyson1923年12月15日－），美籍英裔數學物理學家，普林斯頓高等研究院教授。
戴森早年在劍橋大學追隨著名的數學家G.H. 哈代研究數學，二戰結束後來到了美國康奈爾大學，跟隨漢斯·貝特教授。他證明了施溫格和朝永振一郎發展的變分法方法和費曼的路徑積分法的等價性，為量子電動力學的建立做出了決定性的貢獻。1951年他任康奈爾大學教授，1953年後一直任普林斯頓高等研究院教授。他可能是從沒有獲得過博士學位但在高等學術機構任教的一個最著名的例子。
戴森還以在核武器政策和外星智能方面的工作而聞名。他著有許多普及性讀物。
其最著名構想是人稱戴森球的結構，是把太陽或恆星包圍盡可能利用陽光的計劃，美國嚴肅的科幻小說環形世界，和日本的童話式卡通雙子公主，背景都很相似戴森球的。而其想像中在彗星內建造的空洞，以一顆巨大的基因改造樹木來挖空並產物氧氣給宇宙都市，人稱「戴森樹」，卡通天地無用中樹雷星王室的太空船，和小說Orion's Arm設定，都和這個很相似。