之前我们对基于强相互作用的“水滴”外壳如何打造问题开过一次脑洞|“智子”理论上能被造出来吗?

之前我们对基于强相互作用的“水滴”外壳如何打造问题开过一次脑洞 , 最后结论是:如果不考虑技术可能性 , 只考虑理论可行性的话 , 类似材料还真有可能存在 , 而且可能会是种比水滴外壳更强的材料——夸克-胶子等离子体 。 今天我们再来开个脑洞 , 从科学角度看一看“智子”这东西理论上有没有被造出来的可能性 。
水滴作为三体人派来地球的探测器 , 它其实并不是第一个与地球文明接触的三体世界的东西 。 智子早在它之前就已经来到地球 , 之后地球上发生的一切对三体人来说都尽收眼底 。 作为三体人在地球上安装的“超级监控” , 智子如果只起监视作用的话就太小瞧它了 。 智子本质上是三体人制造出的一种高级智能计算机 , 它不仅可以监视地球上所有人类的一举一动 , 还能让人们的眼前出现各种“神迹” , 甚至还能干扰高能粒子实验以至于把人类的基础物理彻底锁死 。
除了具有让人瞠目结舌的功能以外 , 在制造工艺上智子更是表现出了挑战人类认知的技术细节:比如它的集成电路是通过把一个质子进行二维展开后蚀刻的;驱使它以近光速航行的能量是从真空中摄取的;而它们之间的超光速通信则是通过超距的量子感应实现的等等 。
这些看似天马行空的设想 , 到底有没有科学依据呢?这时候我知道肯定有人会说:“你不能用地球上的科学来解释外星人的科技 。 ”
首先你可能没分清什么是科学、什么是科技 , 其次你对科学中的那些理论究竟是怎么来的可能不太清楚 。 对于这种疑问其实之前就说过 , 今天就先不细说了 , 我们还是说回智子 。
首先我们来看下智子的电路制造问题 。
原著中三体世界的物理学家已经能够操控微观世界11维结构中的9维 , 但是要在一个质子内直接蚀刻集成电路它们也做不到 。 所以它们是把高维中的质子进行了二维展开 , 展开成一个大到能够包裹行星的宏观二维薄膜 , 而整个电路的蚀刻过程就是在这张二维膜上进行的 。
如果不考虑维度展开涉及的技术层面问题 , 单说高维空间这个事的话 , 目前弦理论中确实有相关理论支持 。 就像上次说的卡拉比-丘流形 , 它就是在我们熟悉的三维空间外蜷缩在微观的6个空间维度 , 所以“9维质子”的说法也算合理 。
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卡拉比-丘流形
假如同样不考虑二维平面如何蚀刻问题的话 , 电路刻好后还要把它重新还原回去 , 而这个过程会碰到一个棘手的问题——贝肯斯坦上限(Bekensteinbound) 。
贝肯斯坦上限代表着有限空间内可以存储信息的上限 , 超过它则将违反热力学第二定律 。
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在这里不等式左边的I代表信息量 , 如果代入质子的情况 , 右边的R代表质子半径 , m代表质子质量 , 除此之外都是常数 。
由此可以推导出 , 质子能够携带的信息量只在比特这一量级 。 所以对于一个回归正常状态的质子 , 理论上它是没有办法储存更多信息量的 。 即使你通过额外维强行对其储存信息 , 那么当它回归普通质子形态后 , 它将丢失之前赋予的所有信息 。
好了 , 说完了基础电路的制造 , 我们再来说说它的能量来源问题 。
关于智子的能源 , 原著中是这样描写的:“它们可以从真空中汲取能量 , 在极短的时间内变成高能粒子 , 以接近光速的速度航行” 。 很明显 , 这里“真空中的能量”指的就是零点能 。