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  • 1 # 茄茄說

    這個問題我們透過《三體》中的內容來解答。

    什麼是“射手”和“農場主”假說

    “射手假說”:有一名神槍手,在一個靶子上每隔十釐米打一個洞。假設這個靶子的平面上生活著一種二維智慧生物,它們中的科學家在對自己的宇宙進行觀察後,發現了一個偉大的定律:“宇宙每隔十釐米,必然會有一個洞。”它們似乎把這個神槍手一時興起的隨意行為,看成了自己宇宙中的鐵律。

    “農場主假說”:一個農村裡有一群火雞,農場主每天中午十一點來給他們餵食。火雞中的一名科學家觀察這個現象,一直觀察了近一年都沒有例外,於是它們也發現了自己宇宙中的偉大定律:“每天上午十一點,就會有食物降臨。”它在感恩節早餐向火雞們公佈了這個定律,但這天上午十一點食物沒有降臨,農場主進來把它們都捉去殺掉了。

    《三體》小說世界中的神射手和火雞

    這兩個科學假說不僅在人類文明中體現,在文明程度遠高於地球的三體世界也有體現。在《三體》遊戲中,無數的玩家都曾經對三體星系中的三顆恆星進行過觀察和預測,並憑藉這種經驗,對亂紀元和恆紀元進行分析。但是事實上,他們都失敗了,每當他們驕傲地告訴至尊,自己掌握了三顆恆星的運動規律,下一刻災難馬上來臨,這和“農場主假設”的情形十分相似。

    茄茄認為,三體星系中三顆恆星的運動有以下兩種規律:第一種就是真的沒有規律,無法觀測,只有三體文明發展到足以抵禦亂紀元之時才能生存;第二種就是三顆恆星的運動週期太長,長到沒有一個文明能夠存在超過一個週期,所以在“射手和農場主”假說之下,三體人達成共識——三星系沒有任何規律。

  • 2 # 正定星哥

    不是解不出(日月地就是一個非嚴格意義上的三體啊日食月食不是每次都可以預報),是嚴格意義上的三體系統(算上行星其實是四體)本質上是混沌的,哪怕行星上的人走動都會影響系統運動使得三體運動看似不可解了,類似於蝴蝶效應對氣象預報的作用。

  • 3 # 李達康的小眼神

    這個問題好像是問人類為什麼解不出π的具體指,預測必須是有規律的,而三星運動是沒有規律的,大劉用很大的篇幅去解決接個問題

  • 4 # 夜裡那片光

    從小說《三體》中關於“三體”描述說起,數學家魏成避世在寺院中,在方丈(也是個高人)的啟示下尋找“空”,開始魏成在意識中創造了第一個“空”是無際的太空,其中什麼都沒有,很快魏成發現這空無一物的宇宙不能使自己感到寧靜。於是在這無限的空間中創造了一個球體,不大的、有質量的球體(單體問題),因為只有一個球體,沒有其它任何東西,宇宙中沒有任何東西作用於它,它也沒有任何東西可作用,它懸在那裡,沒有任何的運動,永遠不會有絲毫變化。於是魏成繼續創造了第二個球(雙體問題),但情況並沒有好多少,如果沒有初始運動,兩個球會靠在一起,然後一動不動,如果有初始運動且不相撞,它們就會在各自引力作用下相互圍繞對方旋轉,不管怎樣初始化,那旋轉最後都會固定下來,永遠不變。魏成引入了第三個球體(三體問題),這個三球宇宙一下子變得複雜起來,三個被賦予初始運動的球體在太空中進行著複雜的、似乎永不重複的運動。這就是小說中關於三體問題的描述,當然三體問題並非小說原創。

    單體、雙體問題都是比較簡單的,三體問題的難度驟然上升,而三體問題是解決N(N>2)體問題的基礎。三體問題是天體力學中的基本力學模型,是指三個質量、初始位置和初始速度都是任意的可視為質點的天體,在相互之間萬有引力的作用下的運動規律問題。這個問題研究時間可以追溯到17世紀,牛頓萬有引力理論提出後,準確預測了兩個互相吸引的天體(比如太陽和地球)的運動軌道基本是橢圓形,如果有3個天體呢,天才牛頓沒有給出答案,之後的200多年,無數科學家為解決這個問題絞盡腦汁,直到龐加萊的出現,三體問題得到初步解決,龐加萊透過證明發現三體問題沒有解析解,即使微小的擾動,也會在之後的運動中無限放大,也就是說三體系統極度敏感,這個敏感性怎麼理解呢,舉個例子天氣預報系統,如果把前天和昨天的天氣資料作為初始引數分別進行計算,即使昨天的資料是按照前天資料作為初始引數計算的,經過一段較長時間的運算,如果不進行人工修正,那麼資料差距將會越來越大,甚至完全不靠譜,一個可能計算出颱風,另一個可能是風和日麗。

    “三體問題”難在哪?一般三體問題的運動方程為18階方程,必須得到18個積分才能得到完全解,然而目前只能得到10個初積分。簡單可以理解為,描述三個物體的運動總共需要18個量,只能列出10個方程。

    三體問題是解決N體問題的基礎,既然三體系統極度敏感,而現實中對三體問題是要必須面對的問題,如太陽系中各行星的運動。在解決三體問題的過程中,很多人轉向了“限制性三體問題”的研究,就是三個天體中,其中一個的質量很小,那麼這個質量很小的天體對其他兩個天體的影響很小,由此造成的誤差在可接受和控制的範圍之內,太陽系內各天體的運動問題就是限制性的多體問題,太陽的質量佔整個太陽系的99.86%,在計算某個行星的運動時可以採用限制性三體問題的思路。

    最近中國的探月工程在嫦娥4號準備在月球背面著陸,為解決通訊問題,中國發射了鵲橋中繼衛星。鵲橋衛星、地球、月球就構成了一個三體問題,然則鵲橋衛星的質量相對於地球和月球相比差距實在是太大,這就是一個“限制性三體問題”的應用。鵲橋中繼星執行在地月引力平衡點L2點(有L2,自然有L1,地月引力平衡點有5個),處於此位置能夠保證衛星位置的穩定。

    另外,研究數學也是發家致富的一條途徑,美國克雷數學研究所有7個數學懸賞問題,每一個問題獎金100萬美金,其中的龐加萊猜想已經被解決併成功領取獎金,前一段時間沸沸揚揚的“黎曼假設”的證明最後不了了之,中國的數學天才們請繼續努力。

  • 5 # 深度科幻

    要回答這個問題之前,首先普及一下什麼是“三體運動”?

    三體運動:又被稱為三體問題,是天體力學中的基本力學模型。它指三個質量、初始位置和初始速度都是任意的可視為質點的天體,在相互之間萬有引力的作用下的運動規律,在數學上無法精確求解。三體問題最早由上世紀最偉大科學家之一希爾伯特提出,直至今天無解。

    小說中的三體概念:在《三體》小說創作時,劉慈欣巧妙借鑑了“三體”這一概念,將其與半人馬座a星的三顆恆星聯絡起來。在小說中,三體文明由於有三顆太陽,引力相互疊加相互影響,造成各自的執行完全沒有規律,不斷的給三體文明造成毀滅的災難。進化了196次的三體文明對此完全束手無策。

    三體人為什麼不能預測“三體”運動?不是不想預測,而是天天都在預測,日日都在預測,用各種方法預測,付出了196次慘烈的代價,但以三體人的科技實在是預測不了。

    在《三體》的原著中,劉慈欣對三體文明的歷史說的極其模糊。ETO降臨派在三體文明的幫助下製作的《三體遊戲》,雖然不是真實的三體歷史,但大概的方向和節點應該是一致的,從中我們可以大致看出三體人為預測三顆太陽所付出的艱辛和努力。為了方便理解,現整理如下:

    第1次預測,137次文明之前——由三體類似人類伏羲的先知進行。方法:認為太陽是神,需要透過巨擺進行催眠;特點:原始圖騰崇拜;結果:失敗!第2次預測,137次文明——由三體類似人類周文王的先知進行。方法:原始星象、陰陽占卜;特點:原始巫術;結果:失敗!第3次預測,140次文明——由三體類似人類的聖人孔子進行。方法:宇宙禮法;特點:教化;結果:失敗!第4次預測,141次文明——由三體類似人類的原始工程科學家墨子進行。方法:宇宙模型;特點:機械模擬;結果:失敗!第5次預測,183次文明——由三體類似人類文藝復興的科學家哥白尼進行。方法:天文觀測、計算;特點:古典科學;結果:失敗,但第一次發現有三顆太陽!第6次預測,184次文明——由三體類似約翰·馮·諾依曼(經典計算機發明者)牛頓的科學家進行。方法:人列計算機;特點:經典二進位制計算機;結果:失敗!第7次預測,191次文明——三體科學家計算。方法:科學觀測+計算;特點:現代科學;結果:取得飛星不動預警但最終失敗!第8次預測,192次文明——三體類似人類愛因斯坦的科學巨人。方法:科學觀測+計算;特點:現代科學;結果:失敗,但證明三體問題無解,三體唯一的希望就是飛向宇宙!

    從這8次重要的預測節點可以看出,科技遠超地球人類三體文明為三體問題付出了多少,而且這還僅僅是三體196次文明所做努力的滄海一粟。為什麼三體人會如此的冷酷,由如此現實,一定要侵略地球,因為付出的太多了!

    延伸問題:三體運動是否在現實中無解?是的!三體運動在小說中是否無解?不是,用光粒摧毀三體太陽的清理者用一艘飛船的資源,在一瞬間就求瞭解,直接用光速微粒毀滅了三體世界。

    附註:至於為什麼光粒摧毀三體太陽要一定求解三體問題,因與主題無關暫不做分析,請看小編之前的分析。

  • 6 # 19987755

    小說以站在人類的角度以已經認知的科學進行了無解的闡述。其實說到底還是無論三體文明還是地球文明,都處於“蟲子”的低階文明階段。

  • 7 # 文明剛剛崛起

    三體運動是不是可以預測,那我們得首先定義一下什麼是三體。

    如果是指三個星體的運動,那麼地、日、月,是不是一個三體體系,當然是,可以預測嗎?基本上是可以預測的吧,至少是在目前這個狀態下,是可以預測的。

    所以,小說中的三體,應該指的是三個質量、體積差不多的星體,特指恆星體。三個星體彼此之間被既有引力、也有離心力,在運動中達到了一個無規則的平衡。而個平衡下的小行星的影響基本上是被忽略的。

    三體運動可以不可以預測,在小說中設定的是不可以預測的,三體人也多次嘗試去計算,去建立模型,去預測。但是,放在更大的維度,特別是時間的維度下,可不可以建立一個模型去預測呢,我猜測,大神級的文明應該可以預測,但預測出來對三體人有意義沒?

    中國有句老話,夏蟲不可語冰。因為它的生命裡只有三季。大神文明可以預測,但三體人即便是預測出來,又能如何,就算它得到準確而詳細的資料,資料告訴它們,第176次毀滅是在哪一年,第177次是毀滅是在哪一年?三體人只需要知識一件事,三體運動最終導致它們每一次的文明,都不是自然滅亡,都是被三體運動摧毀。要擺脫這一命運,只有逃!

  • 8 # 艾伯史密斯

    答:三體問題是物理學和數學中的難題,現在我們知道三體問題是無法求精確解的,三體人所在的三體星系有三顆恆星,這三顆恆星相互繞行,他們無法預測三顆恆星的未來。

    在大劉的《三體》當中,描述了三體人經歷100多次的文明毀滅後侵略地球,原因是三體人所在的三體星系環境非常惡劣,每過一段時間星球上要麼出現極寒,要麼出現極熱,然後使得整個文明毀滅。

    三體人的最後一次文明,終於可以實現星際航行,但是他們也無法解決三體問題;三體問題指的是三個質量、初始位置和速度任意的質點天體,在萬有引力作用下的運動規律。

    十七世紀牛頓創立萬有引力定律,二十世紀愛因斯坦建立廣義相對論,理論上天體的運動受物理規律的限制,比如我們可以準確預言某顆彗星下次出現的時間,也可以預言某地下一次出現日全食的時間。

    但是上面的情況,均等效於二體運動,也就是隻有兩個天體的運動規律,我們很容易建立方程然後求出解;一旦我們再加入一個天體變為三體運動,那麼情況就複雜了,科學家發現三體問題不再像二體問題那樣具有固定的解。

    在1885年,瑞典國王設立“N體問題獎”,法國著名科學家龐加萊,利用超高的數學技巧,證明了三體問題沒有通解,他因此獲獎。

    這裡說沒有通解,指的是數學上無法描述三體問題未來的發展情況,但是三體嚴格遵循引力定律,所以我們可以利用計算機去逼近三體的未來解。實際當中三體問題更加複雜,因為初始值還會影響三體問題的未來,哪怕是初始值的微小變動,也有可能使未來的引數發生巨大變化。

    三體人的星系有三顆恆星,屬於典型的三體問題,他們無法準確預言恆星未來的情況,三體星球是其中一顆恆星周圍的行星,在這顆行星上就如地獄一般,有可能一段時間內適合生命演化,一段時間會出現極寒或者極熱,甚至是一頭扎入某顆恆星當中。

    三體問題無解,但是對於一些初始條件特殊的三體問題,甚至是N體問題是有可能存在限制性解的,比如最簡單的就是三顆質量相等的恆星,在引力作用下圍繞同一個點做圓周運動,但是這種理想情況在現實中幾乎不可能出現。

    在三體問題提出的300多年裡,類似的限制性解科學家一度只發現三組,然後在2013年,科學家利用特殊的方法,又發現了13組限制性解。

    也就是說目前人類只知道16組限制性解,但這些解都是不穩定的,外界稍有擾動就會破壞限制性解。

  • 9 # Sildruid

    三體是能夠預測的,至少能準確預測幾年內的情況,但他們知道三體行星的最終命運將是墜入太陽,所以只能逃亡。

    神級文明能預測整個銀河系的運動,更不要說三體了,但是到了那種級別,無所謂有沒有行星居住,整個銀河系都將是後花園

  • 10 # 城市拂曉

    因為在小說的設定和現實世界中,三體運動無解。

    但在一些特定情況下,有符合的解。文中的魏成就解出了一些特定情況。當時三體人已經算出更多的解,但仍然無法預測亂序的三體運動,並且很可能因此崇拜亂序。

    反對另一個回答當中說在三體設定當中可以計算出三體的解,他的根據是三體行星毀滅的那段,來自清理者的光粒打擊準確地命中了其中一顆太陽。

    但不要忘記當時的情況,首先是近距離,其次三體當時處在恆紀元。

    一個恆紀元中的三體行星,運動軌跡是相對穩定的,而讓光粒擊破的恆星位置對準一顆衛星,精度未必要求很高。

    但我們也要注意到,大劉也是留了一點口子,他強調,三體人最終證明了三體問題在數學上無解。

    什麼意思?

    意思是已經證明了用數學的方法無法解出三體運動的通式。當然這個結論在遙遠的未來也許會被推翻。

    但這句話也有另一個理解,或許從物理層面會有一些辦法。

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