劉艷增

不可一世的水滴

水滴學(xué)名“強(qiáng)互作用力宇宙探測(cè)器”，在《三體》中，它是一個(gè)無(wú)堅(jiān)不摧的存在。末日之戰(zhàn)時(shí)，它用最原始的撞擊方式，在三十分鐘內(nèi)摧毀了太陽(yáng)系艦隊(duì)幾乎全部戰(zhàn)艦。

為了讓讀者理解水滴到底有多硬，大劉寫道：“水滴不像眼淚那樣脆弱，相反，它的強(qiáng)度比太陽(yáng)系中最堅(jiān)固的物質(zhì)還要高百倍。這個(gè)世界中的所有物質(zhì)在它面前都像紙片般脆弱，它可以像子彈穿透奶酪一樣穿過(guò)地球，表面不受絲毫損傷?！?/p>

除了堅(jiān)硬，水滴還有一個(gè)特點(diǎn)——它的表面溫度是絕對(duì)零度。這說(shuō)明組成它的分子沒(méi)有振動(dòng)，它們牢牢地相互固結(jié)在一起，像被釘子釘死了一般。

能讓分子這么聽(tīng)話的力，只有強(qiáng)互作用力。

強(qiáng)互作用力是短程力，它本來(lái)只作用于核子之間。要想造出水滴，必須增加強(qiáng)力的力程，讓它能像電磁力一樣，作用在原子尺度上。

三體人是這樣做的——“他們?cè)谒蔚膬?nèi)部制造了一種力場(chǎng)，這種力場(chǎng)能夠抵消原子間的電磁力，使強(qiáng)互作用力溢出。”

所謂“溢出”，就是指在電磁力消失后，原子間的作用由強(qiáng)互作用力接管，它成了釘死原子的那根釘子。所以，水滴內(nèi)部那個(gè)力場(chǎng)，才是關(guān)鍵中的關(guān)鍵。

強(qiáng)力由核子之間互相交換膠子產(chǎn)生。所以，三體人這種魔法般的科技可以這樣理解——有兩只螞蟻，它們?cè)局荒茉谄古仪虼笮〉目臻g里交換信息素;但在那個(gè)神秘力場(chǎng)的作用下，信息素的交換范圍擴(kuò)大到了整個(gè)鳥(niǎo)巢！

“藍(lán)色空間”號(hào)通過(guò)四維空間碎片進(jìn)入水滴內(nèi)部，拆除了它的力場(chǎng)發(fā)生裝置。之后，水滴表面的強(qiáng)力消失，它立刻變成了一塊普通的金屬，光滑和堅(jiān)硬都不復(fù)存在。

那么問(wèn)題來(lái)了：如果沒(méi)有四維空間，人類能夠摧毀水滴嗎？

這個(gè)問(wèn)題我們暫時(shí)放一放，先來(lái)看看另一個(gè)經(jīng)常被討論的問(wèn)題。

“魯伯特之淚”

有同學(xué)靈機(jī)一動(dòng)：聽(tīng)說(shuō)有一種尾巴長(zhǎng)長(zhǎng)的玻璃球也很“頭鐵”，而且它的樣子和水滴幾乎如出一轍。大劉在寫水滴的時(shí)候，靈感是不是來(lái)自于它？

這位同學(xué)提到的這種玻璃球，有一個(gè)很浪漫的名字——“魯伯特之淚”。

“魯伯特之淚”最近有點(diǎn)兒火，這一方面是因?yàn)樗衿娴奶匦?，另一方面也是因?yàn)檫@個(gè)名字。實(shí)際上，它的英文名是Rupert's Drop，命名來(lái)自巴達(dá)維亞魯伯特王子。1660年，王子把五顆“魯伯特之淚”送給了英王查理二世，它們從此聞名世界。

“魯伯特之淚”的頭部非常堅(jiān)硬。被子彈打中時(shí)，子彈被撞得粉碎它卻安然無(wú)恙;用液壓機(jī)去壓，要加到二十噸的壓力才能把它壓碎。

這一點(diǎn)，和水滴確實(shí)有點(diǎn)兒像。

但“魯伯特之淚”那個(gè)細(xì)細(xì)的尾巴卻無(wú)比脆弱，只需用手指輕輕一捏就會(huì)斷裂。不光如此，裂紋會(huì)以五倍音速在它的身上擴(kuò)散，這個(gè)過(guò)程讓它看上去像是瞬間爆裂開(kāi)來(lái)。

該同學(xué)繼續(xù)發(fā)散：那么，我們破壞“魯伯特之淚”的方法，可不可以用來(lái)摧毀水滴？比如，如果嘗試攻擊水滴最脆弱的部分——那個(gè)同樣尖尖細(xì)細(xì)的尾巴——會(huì)不會(huì)更容易一些？

這就要從物質(zhì)的結(jié)構(gòu)上去分析了。

“魯伯特之淚”頭部的堅(jiān)硬，和強(qiáng)互作用力沒(méi)有任何關(guān)系，起作用的仍然是玻璃分子之間的電磁力。

人們用交叉偏振光鏡觀察了“魯伯特之淚”形成的過(guò)程：熔化的玻璃滴進(jìn)水里之后，它最外面一層最先凝固，但此刻它的內(nèi)部還是灼熱的液態(tài)。這些液態(tài)玻璃隨著冷卻體積開(kāi)始變小，并拉著已經(jīng)凝固的外殼收縮，此時(shí)外殼和內(nèi)部受到方向相反的巨大應(yīng)力。當(dāng)整個(gè)液滴全部凝固后，這樣的應(yīng)力存在于它的每一個(gè)分子之間。分子們看上去安安靜靜，卻都被身旁的伙伴死死地扯住，處在一種不穩(wěn)定的平衡中。一旦這種平衡被打破，它的整個(gè)機(jī)體立刻就會(huì)被無(wú)處不在的應(yīng)力釋放所裹挾，那也就是它灰飛煙滅的時(shí)刻。

而這個(gè)平衡是非常容易被打破的。因?yàn)椤棒敳刂疁I”纖細(xì)的尾部的確沒(méi)有多少?gòu)?qiáng)度，但它卻是整體應(yīng)力平衡中不可或缺的一部分，這個(gè)命門就是它軀體內(nèi)巨大能量的導(dǎo)火索。

假設(shè)玻璃的分子間電磁力是一根橡皮筋，那么，“魯伯特之淚”的頭部由于特殊的冷卻過(guò)程，讓這根橡皮筋拉緊了。它的堅(jiān)硬就來(lái)自這種拉緊，它爆開(kāi)時(shí)的慘烈同樣是來(lái)自于這種拉緊——拉緊的橡皮筋比它松弛的時(shí)候，儲(chǔ)存了更多的能量。

但說(shuō)一千道一萬(wàn)，這根皮筋始終只是皮筋而已，它拉得再緊也不是鐵鏈。

電磁力和強(qiáng)互作用力對(duì)比起來(lái)，幾乎就是橡皮筋和鐵鏈的差距。所以，即使是它最堅(jiān)硬的頭部，在水滴面前也完全不堪一擊。

三體人能夠制造出智子，是因?yàn)樗麄冋莆樟恕熬S度”的本質(zhì);三體人制造出了水滴，是因?yàn)樗麄冋莆樟恕坝捕取钡谋举|(zhì)。

那么，所謂的“硬度”，到底是什么？

硬度的本質(zhì)

硬度，物理學(xué)專業(yè)術(shù)語(yǔ)，是指材料的局部抵抗硬物壓入其表面的能力。

簡(jiǎn)言之，你能被我剪斷、劃傷、錘破、壓入——而我自己完好無(wú)損，就說(shuō)明我比你硬。

事實(shí)上，目前絕大多數(shù)硬度測(cè)試，采用的仍然是“劃痕法”和“壓入法”。

硬度計(jì)把一個(gè)極堅(jiān)硬的合金小圓球，或者一個(gè)金剛石錐體，以一定的力壓進(jìn)材料表面，根據(jù)材料塑性變形的深度或?qū)挾龋瑏?lái)計(jì)算出材料的硬度。

敲黑板——“塑性變形”，是指材料被壓入后無(wú)法再恢復(fù)原狀的變形，換句話說(shuō)，它是一種“破壞性變形”。任何被測(cè)試材料的硬度，必然要比小球或者金剛石更軟，從而它自己先被“破壞”。

那么，用這個(gè)硬度計(jì)來(lái)測(cè)試水滴的硬度，會(huì)發(fā)生什么？

很簡(jiǎn)單，被破壞的不會(huì)是水滴，而是小球或者金剛石。因?yàn)?，決定“破壞還是被破壞”的核心要素，是各自分子間作用力的大小。

而強(qiáng)互作用力的強(qiáng)度，是電磁力的100倍！大劉的那句“它的強(qiáng)度比太陽(yáng)系中最堅(jiān)固的物質(zhì)還要高百倍”，真的不是隨便寫寫的。

地球上的任何材料都依靠電磁力保持其形態(tài)和硬度，面對(duì)用強(qiáng)互作用力制造的水滴，它們確實(shí)像是“奶酪碰到了子彈”。

有人說(shuō)：我們有八萬(wàn)噸的超級(jí)模鍛液壓機(jī)，八萬(wàn)噸這么大的力，總會(huì)讓水滴產(chǎn)生變形了吧？

對(duì)不起，八萬(wàn)噸的豆腐腦，澆在一百千克的鐵鍋上，會(huì)不會(huì)讓鐵鍋損傷分毫？

那么，如果我們攻擊水滴纖細(xì)的尾部，即使不能破壞它，那能不能“掰彎”它呢？也許“掰彎”了，就能讓它失去一部分功能？

抱歉，這同樣需要你的“硬度”是足夠的。你可以調(diào)動(dòng)排山倒海的力，但“硬度”卻是這個(gè)“力”的落腳點(diǎn)。如果沒(méi)有硬度的加持，無(wú)論力有多大，最終仍然像無(wú)數(shù)的雞蛋遇到石頭，最先裂開(kāi)的是你自己。

歸根結(jié)底，硬度才是讓對(duì)方發(fā)生破壞的根本。

而硬度的本質(zhì)，就是雙方材料的分子間作用力的類型以及大小。

能夠摧毀水滴的“武器”

難道在三維空間中，人類對(duì)水滴就真的毫無(wú)辦法嗎？

別急，辦法肯定有，但是……

我們已經(jīng)知道，水滴之所以無(wú)堅(jiān)不摧，根源在于其分子被強(qiáng)力所統(tǒng)治。但強(qiáng)力系統(tǒng)并非不能被破壞，事實(shí)上，核裂變和核聚變就是核子之間發(fā)生的反應(yīng)。這個(gè)過(guò)程會(huì)產(chǎn)生質(zhì)量虧損和能量釋放，并由質(zhì)能公式E=mc?所描述。釋放能量的大小，則與一個(gè)叫作“結(jié)合能”的物理量有關(guān)。

結(jié)合能是粒子間相互作用的能量測(cè)度。我們之前說(shuō)過(guò)，如果普通物質(zhì)分子是由橡皮筋連接，那么連接核子的強(qiáng)力就相當(dāng)于鐵鏈。破壞橡皮筋需要的能量叫作化學(xué)結(jié)合能，而破壞鐵鏈的能量就是原子核結(jié)合能。

現(xiàn)在，我們假設(shè)水滴是由鐵原子組成，鐵原子核一個(gè)個(gè)整齊排列在它的表面。我們合理推測(cè)：斬?cái)鄡蓚€(gè)鐵核之間的鐵鏈，會(huì)比直接把鐵核打碎更容易些，我們不妨就以后者為標(biāo)準(zhǔn)。

人類能夠制造出把鐵核打碎的能量源嗎？或者說(shuō)，哪怕是在理論上，存在破壞鐵核材料的手段嗎（讓我們忽略二向箔因果律等武器）？

那么，兵器譜翻翻看。

武器一：高能粒子加速器。

鐵原子核共有56個(gè)核子，總結(jié)和能為481.6MeV①。而在歐洲核子中心的對(duì)撞機(jī)中，人類已經(jīng)能夠?qū)①|(zhì)子加速到光速的0.999999991倍，對(duì)應(yīng)能量是7000GeV②（1GeV=1000MeV）！可以想見(jiàn)，只要水滴乖乖待著不動(dòng)，它會(huì)在一瞬間被人類加速器中的高能質(zhì)子束轟成篩子（如果一個(gè)質(zhì)子轟擊一個(gè)鐵原子核，那質(zhì)子的能量只需要1/7000有效就夠了）。

武器二：高壓。

鐵原子核的平均結(jié)合能最高（平均結(jié)合能=總結(jié)和能/核子數(shù)），這意味著無(wú)論是聚變還是裂變它都要吸收能量，所以恒星中心一般會(huì)有一個(gè)穩(wěn)定的鐵核存在，它是恒星聚變的最終產(chǎn)物。但恒星演化并不只有聚變階段，一旦發(fā)生超新星爆發(fā)，最終剩下的往往是中子星（或者黑洞）。這時(shí)候它的鐵核已經(jīng)不復(fù)存在，每個(gè)電子都被引力壓進(jìn)了質(zhì)子之中。這種由巨大引力形成的高壓，當(dāng)然能夠毫不費(fèi)力地撕毀水滴的強(qiáng)力薄膜，可惜的是，這樣的高壓人類怕是無(wú)法創(chuàng)造出來(lái)。

武器三：微型黑洞。

在《三體3》中，人類利用環(huán)日加速器制造出一個(gè)微型黑洞，并在它蒸發(fā)前將其射入木衛(wèi)十三，后者的物質(zhì)被悉數(shù)吸入后，黑洞變成一個(gè)穩(wěn)定的存在。如果人類有能力把微型黑洞發(fā)展成武器，就可以驅(qū)動(dòng)它向水滴發(fā)起攻擊，或者將其隱蔽在水滴的必經(jīng)路線上守株待兔。水滴在與微型黑洞接觸時(shí)必然會(huì)被吸入，退一步說(shuō)，即使由于時(shí)間太短來(lái)不及吸入全部，也一定會(huì)破壞掉它被撞擊到的部位。之后那個(gè)部位的原子將會(huì)消失，強(qiáng)力控制下的水滴將會(huì)因?yàn)榱α康氖Ш舛?/p>

武器四：反物質(zhì)。

正常物質(zhì)是帶正電的原子核與帶負(fù)電的電子組成，反物質(zhì)正相反，它的核外電子是正電子，而原子核卻帶負(fù)電。正反物質(zhì)碰到一起將會(huì)發(fā)生湮滅，此時(shí)它們所有的質(zhì)量將全部轉(zhuǎn)化為能量。目前，人類已經(jīng)具備在實(shí)驗(yàn)室初步制造反物質(zhì)的能力，一旦這些反物質(zhì)被武器化（在《三體3》中，維德確實(shí)制造出了反物質(zhì)武器），它們將是對(duì)水滴最有效的威脅。水滴再堅(jiān)硬，也不過(guò)是由正物質(zhì)組成，一旦躲閃不及，它就會(huì)在反物質(zhì)的槍林彈雨下灰飛煙滅。

武器五：自相矛盾。

在《三體3》中，人類已經(jīng)能夠在實(shí)驗(yàn)室少量制造強(qiáng)互作用力材料（SIM）：“只要再給他們十年時(shí)間，強(qiáng)互作用力材料就可以大批量生產(chǎn)。雖然水滴的推進(jìn)系統(tǒng)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出人類的技術(shù)能力，但可以用SIM制造常規(guī)導(dǎo)彈，借助數(shù)量?jī)?yōu)勢(shì)，一旦擊中就有可能摧毀水滴;或者用SIM建造防御屏障，即使水滴敢于攻擊這種屏障，它也變成了一枚一次性的炮彈。”以子之矛，攻子之盾，這才是最直接的武器。

兵器譜或許還沒(méi)有翻完，但可以確定的是，要想摧毀水滴辦法確實(shí)是有，但，目前基本上都只存在于理論中。

既然只是理論，那么我們這樣的頭腦風(fēng)暴就不必怕三體人聽(tīng)見(jiàn)了吧。即使他們真的聽(tīng)到了，大概率也只會(huì)說(shuō)一句：“ 啊這……主不在乎！”

【責(zé)任編輯：艾 珂】