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发信人: yanyanyan (风), 信区: Physics
标  题: ４３　许多科学幻想小说里都提到“力场”和“超空
发信站: 哈工大紫丁香 (2001年02月20日09:43:43 星期二), 站内信件


４３　许多科学幻想小说里都提到“力场”和“超空
　　　间”，这都是一些什么东西？它们真的存在吗？

　　每一种亚原子粒子都会产生下列四种不同作用中的一种
或几种。这四种作用是：引力作用、电磁作用、弱相互作用
和强相互作用。每一种作用都从它的发源处散播出来，成为
一种“场”，而且在理论上是弥散在整个宇宙之中的。大量
粒子所产生的同一种场可以叠加起来，产生极其强大的合成
场。因此，尽管引力场是这四种场里最弱的一种，太阳——
由大量粒子构成的物体——的引力场却是很强大的。
　　位于这样一种场中的两个粒子将被场所推动，或者互相
靠近，或者互相离开，这要看粒子与场的本性是怎样的，粒
子的加速度则取决于这两个粒子之间的距离。这种加速度往
往又被解释成是“力”所引起的，所以我们就要谈到“力场”。
从这种意义上说，场的确是存在的。
　　不过，我们所知道的力场总是有物质作为它们的起源；
一旦物质没有了，力场也不复存在了。但在科学幻想小说中，
总有某些无需物质存在的强大力场被想象了出来。因此就会
出现那么一段真空，它对粒子和辐射能起到阻拦作用，正好
象这段真空竟是一块两米厚的钢块一样。真空里会出现各种
原子间的作用力，但却根本不存在产生这些力的原子。这种
“无物质力场”作为一种科学幻想的手法倒是颇为方便的，
但是，老天在上，根据我们今天所掌握的科学知识来看，这
种手段是太缺乏依据了。
　　“超空间”是科学幻想作品中的又一个挺方便的手法，
这是作者用来绕过光速这个障碍的。
　　为了弄清楚这是怎么一回事，设想有平摊开来的很大的
一张纸，纸上面有相距六米的两个点，再设想有一只行动极
缓慢的蜗牛，它一小时只能走一米，显然，它要用六个小时
才能从一个点走到另一个点。
　　不过，如果我们把这个两维的纸片在第三个维上弯曲一
下，就会使这两个点靠近起来。如果这时这两个点只相隔一
毫米，而且不知怎么一来，那只蜗牛也能跨越过这两个点之
间的空间，那么，只消几秒钟，它就能从一个点到达另一个
点了。
　　现在可以来类比一下：如果有两颗恒星彼此相距五十光
年。那么，一艘飞船以最大的速度——光速——飞行，从一
颗恒星飞到另一颗恒星，也得花五十年的时间（从这两颗恒
星中的任意一颗上来看），这会产生许多麻烦事来。因此，
科学幻想小说家想出一个使情节简化的法子：他们假设具有
三维结构的空间能够在第四个空间维上弯一下，这一来，两
个恒星间就只有一个很小的四维距离了，于是，飞船就会越
过这个小间隙，只用很短的一点时间，就从一颗恒星跑到了
另一颗恒星。
　　数学家经常说起与３维物体类似的四维物体，只是在前
面加了一个“超”字。一个表面距中心在四维上等远的物体
叫做“超球”。同样，还有所谓“超正四面体”、“超立方
体”和“超椭球”。使用这套表达方法，我们就能把两颗恒
星间的四维距离叫做“超空间”。
　　不过，无论这种超空间对科学幻想小说家是多么方便，
据我们所知，科学现实中并不存在这个东西，它只是一种数
学上的抽象而已。

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