【创作培育计划】《三体》中最重要的情节之一： 三体人为什么一定要去破坏粒子加速器？

作者：王苹果

审核：姬扬

《三体》这本书想必大家一定都知道，简单介绍一下：三体系列故事由我国著名科幻作家刘慈欣写作，第一部《地球往事》还获得了科幻届最高荣誉“雨果奖”，这是亚洲人首次拿到此奖。

在第一部中，有这样一个情节，可以说是推动了整个故事发展的关键情节：三体人往地球派出了两个智子，用来破坏地球上的粒子加速器。

智子作为一个超高科技产物，所耗费的资源是巨大的：

“建造第二支太空舰队的计划取消了，其资源全部用于智子工程”。

即使这样，制造它的过程也还是失败重重，甚至有一次还产生了非常可怕的灾难：

“这光强得掩去了空中其他的一切。与此同时，人们感到了一阵酷热袭来。笼罩首都的大光斑在迅速收缩，这是反射镜在进一步聚焦阳光，太空中的光团亮度继续增强，使人们不能抬头，光斑内的人们则感到热度在急剧增加”。

那么，我们不禁要问了，粒子加速器到底是何方神圣，使得三体人要耗费这么多资源，不惜危险也要制造智子去干扰呢？这要先从物质的深层结构说起。

物质的深层结构

几千年来，哲学家们一直在思考我们这个世界到底是由什么构成的。

早期的哲学家们认为大自然是由四种元素组成，分别是土、气、火与水，听着是不是很熟悉，我们中国的祖先也提出过类似的思想，金、木、水、火、土五元素说，直到德谟克利特斯，提出了接近现代科学的说法，他认为每一种事物都是由微小的积木所组成，他还把这些积木称之为原子（当然啦，这里的原子不等同于现代意义的原子）。

真正现代科学意义上的原子论是从道尔顿开始的。1803年，道尔顿也提出物质世界的最小单位是原子，原子是单一的、独立的且不可分割的，但是此时已经有了一些科学理论作为基础。100年后的1905年，卢瑟福发现原子由原子核和核外电子组成，随后的实验又发现原子核由质子和中子构成，到了1964年，科学家们又发现质子和中子内部还有粒子，并将这一粒子命名为夸克......

可以看到，人们对世界构成的认识越来越科学，也越来越深入，那么这么深入的了解物质到底有什么用呢？用处大着呢！可以说，给我们带来便利的各种现代科技产品，都来自于对物质结构的深层认知，比如化学、生物领域许多新的合成材料，像尼龙，别看它现在在生活中非常常见、看起来十分普通，它是世界上出现的第一种合成纤维。

粒子加速器是研究物质深层结构的强大工具

了解了物质深层结构的作用，那么要怎么研究物质的深层结构呢？对了，就是要用到这个强大的工具—粒子加速器。

粒子加速器，顾名思义，是用来加速粒子的，经过加速的高能粒子撞击选定的靶标粒子，当靶标粒子被撞碎后，对结果进行分析，这样就能研究物质的深层结构信息了。

随着技术的逐步发展，加速器能够注入的能量越来越高，带电粒子能够达到的速度也越来越快，从刚开始的几千公里/秒、几万公里/秒，到现在甚至能够接近光速（真空光速30万公里/秒）！

粒子加速器这么厉害，但是它离我们的生活不是很遥远，像是电视、计算机显示器用的显像管就是一台小小的电子加速器。

显像管有玻璃密封外壳，内部抽成真空。由一端的电子枪产生的电子束，先是经过高压电极产生加速，再经过偏转电极，不同的电子自上而下打到了荧光屏上的不同位置，这样就形成了我们在屏幕上看到的明暗程度不同的区域。

粒子加速器的结构和显像管类似，只不过为了达到科研要求，各方面器件的性能要求更高，拿加速器中管道真空度来说，粒子加速器为了把粒子加速到很高的速度，必须减少粒子与气体的摩擦损耗，它的真空度要比显像管高数千数万倍。

当然啦，这么高的要求，也意味着很高的成本，中国曾计划建造世界上最大的粒子加速器，却遭到杨振宁教授的强烈反对，原因就是这个项目耗费过高，前期成本预估2000亿，后期的维护成本更是无底洞一般......

锁死地球科技

好啦，由于篇幅的原因，关于物质深层结构和加速器的知识只能简单给大家科普一下，感兴趣的可以自己再搜搜相关资料读读。

我们回到开头的问题，相信大家都已经可以回答了，三体人为什么要去干扰粒子加速器？其实是为了干扰地球人对物质的研究，一旦关于物质的研究停滞了，地球上的科技也将被锁死在当前的水平，当然也就没有能力再和三体舰队对抗啦。

“科学技术的全面发展取决于基础科学的发展，而基础科学的基础又在于对物质深层结构的探索，如果这个领域没有进展，科学技术整体上就不可能产生重大突破”。

参考文献：

《粒子加速器与科技创新》谢家麟

《三体中的物理学》李淼

《神通广大的射线装置—带电粒子加速器》方守贤等

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