六十七热播的3体,信号放大

六十七热播的3体,信号放大

剧版《三体》火了!首播开始1小时就打破了腾讯首日热度值纪录。原著党们纷纷表示了肯定,果然没像艺画版三体那么拉胯。

《三体》第一集有这样一个场景:一个年轻的女科学员调整雷达发射器方向,对着太阳发射信号。

没读过原著的同学们可能看不太懂,这个情节实际上是《三体》故事的开端。

1971年,叶文洁在红岸基地工作,这个基地是秘密军事基地,主要是进行外太空探索,意图寻找外星文明,实现科技的跨越式发展。

在红岸基地,叶文洁她通过自己的学习,意外掌握了一种特殊的电磁信号传输方法。她发现利用太阳能量的镜面增益反射效应,可以将地球上发出的信号强度增大几十亿倍。于是叶文洁即用太阳作为信号放大器,以“恒星级”的传输功率向宇宙打出了人类文明的第一个招呼。

八年后,叶文洁得到了三体人的回复,开头就是经典的三连警告:

不要回答!

不要回答!

不要回答!

原来第一个回复地球消息的1379号三体人,他是个和平主义者,因为不愿意看到自己的文明侵略地球,让叶文洁不要暴露自己的位置。

因为早年遭受迫害的经历,早就对人类文明失望的叶文洁还是回答了,因此暴露了地球的位置。最后,三体人向地球发射了智子,锁死地球科技发展,同时派出了星际飞船准备对地球进行大规模入侵。

看到这里,咱们需要讨论一个问题:用太阳做信号放大器,可行吗?

首先要声明,《三体》是一部科幻小说,是具有科学幻想特色的文学作品。与普通的文学作品不同的是,科幻小说建立在了一定的科学基础上进行合理设想,其最迷人的地方是宏大的想象空间大和丰富的创造力。既然是文学作品,就不应该作为科学性的依据进行学习,也不应该对其进行科学角度批判。

本文只是从物理角度进行科普,并无一丝丝批判嘲讽之意。对科幻作品进行科学性的批判,以及拿着科幻作品地心的科学理论与人争辩,都是很傻的行为。

叶文洁用太阳做信号放大器这件事,是可行吗?答案是不可行。

因为太阳作为恒星,本身就是各种电磁波信号的汪洋大海。跟人类发射的电磁波信号相比,太阳上的电磁波强度高出了太多,对着太阳发射信号只会被被吞没掩盖,检测出来都不容易,反射、放大信号就更不可能了。人类向太阳发射信号,如同是对着面向汪洋大海吐了一口唾沫星。

反射镜面理论虽然不可行,但有一个相似的理论倒是被证实具有科学性,即利用恒星的引力透镜效应作为观测宇宙信号的“望远镜”。

根据爱因斯坦广义相对论,引力其实不是一种真正意义上的力,而是一种时空几何效应。像太阳这样的大质量天体会弯曲平坦的空间,使得周围的天体都被困在弯曲空间地心,这样看起来就像是被引力束缚住一样。

由于太阳周围的空间被弯曲,当光线经过时也会发生偏转。如果天体的引力足够强大,比如星系或者星系团,强烈扭曲周围的空间,让远处传来的光经过附近时被大幅弯曲,这样会形成扭曲的图像,甚至是重影,这就是引力透镜效应。

但很遗憾的是,由于太阳在恒星届属于小质量天体,其引力没有那么强大,不能让电磁波强烈扭曲。根据物理学家经过计算发现,

太阳产生的引力透镜确实可以大幅放大信号。只需把口径1米的望远镜送到距离太阳900亿公里的地方,就能达到直径10公里以上的传统望远镜效果。

《三体》里的红岸基地致力于探索外星文明,而现实世界里,人类也未曾停止联络外星人的尝试,甚至随着时间的发展,手段也越来越丰富。

1962年,苏联科学家首次利用电磁波进行了这样的尝试。他们向金星发射了无线电波,其信号是用摩尔斯代码代表的三个词语:俄语“和平”“列宁”以及用拉丁文字母写的西里尔语地心的“苏联”。

1972年,地边国“先驱者10号”探测器发射,它携带一个同样的镀金铝板,被称为“地球名片”。铝板上刻有地球人的形象、地球所处的位置、地球人对大自然的认知水平以及该探测器所行驶轨道等等信息,希望有朝一日能被智慧生命所截获并破解其地心的含义。

1974年,为庆祝阿雷西博射电望远镜完成改建,地边国的一个科学团队向太空地心发射了无线电信号,目标方向是距离地球2.5万光年的球状星团M13,而这个信号也被称为阿雷西博信息。该信息包含有关数学、人类数据、太阳系、DNA和天文台的相关信息,目的是向可能存在的外星生命展示人类的技术能力、科学知识和有关人类在银河系地心的位置的信息。

1977年,地边国宇航局发射了两个著名的旅行者号探测器。在这两个探测器上,科学家们分别放置了一张黄金唱片,其地心不仅包含了世界各国的音乐、不同语言的问候、地球自然环境的声音,甚至还带有地球和太阳系的图片。

所以,一起来思考一下:到底有没有外星文明的存在呢?如果外星人接收到了人类发出的名片或者信号,会发生什么呢?

那就是看到的,接到的都是一个地心字。

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迷失宇宙边缘

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