解密-十一个维度

三体系列中最难理解的是维度, 但却是贯穿小说的重要理论依据, 从第一册中的智子, 到第二册中蓝色空间号遭遇四维空间, 以及第三册中的太阳系二维化等等。


以下除了标题, 均为刘慈欣三体小说节选。



三体节选: 制造智子


“智子工程,简而言之就是把一个质子改造成一台超级智能计算机。”科学执政官说。

“作为一个广为流传的科学幻想,这大家都听说过。”农业执政官说,“但要成为现实,还是太突然了些。我知道,物理学家们已经能够操控微观世界十一维结构中的九维,但我们还是无法想象,他们能把一把小镊子伸进质子,在里面搭建大规模集成电路吗?”

“当然不行,对微观集成电路的蚀刻,只能在宏观中进行,而且只能在宏观的二维平面上进行。所以,我们需要将一个质子进行二维展开。”

“把九维结构展开成二维?面积有多大?”

“很大,您会看到的。”科学执政官微笑着说。

*****

时光飞逝,六万个三体时又过去了。在太空中的巨型加速器完全建成后的两万个三体时,对质子的二维展开将要在三体行星的同步轨道上进行。

这是一个恒纪元风和日丽的日子,天空十分纯净。同八万个三体时前舰队启航的时候一样,三体世界的人们都在仰望着太空,看着那巨大的圆环。元首和全体执政官再次来到了巨摆纪念碑下,巨摆早已静止,摆锤如一块稳定的磐石凝固在高大的支架间,看上去很难相信它曾经运动过。

科学执政官发出了二维展开的启动命令。太空中,圆环周围有三个立方体,那是为加速器提供能量的聚变发电站,现在,它们那形状像长翅的散热片渐渐发出暗红色的光。科学执政官向元首报告展开正在进行,人们紧张地仰望着太空中的加速器,什么都没有发生。

十分之一个三体时后,科学执政官捂着耳机听了一会,说:“元首,很遗憾,展开失败了,多减了一个维度,目标质子被减成一维。”

“一维?一条线?”

“是的,一条无限细的线,从理论上计算,它的长度有一点五千光时。”

“哼!”军事执政官说,“花费了一支太空舰队的资源,就得到这么个结果?”

“这是科学实验,总有个调试的过程,这才是第一次展开实验嘛。”人们带失望散开了,但事情并没有完。本来以为被一维展开的质子将永远运行在行星的同步轨道上,但由于太阳风暴产生的阻力使其减速,一部分一维丝还是落入了大气层。六个三体时后,来到户外的人们发现周围有奇怪的闪光,那些闪光呈细丝状,转瞬即逝,出没不定。他们很快从新闻中得知,这是被展开成一维的质子在引力的作用下飘落到地面上来了。虽然这些一维丝是无限细的,但它的核力场还是能够反射可见光,还是能够被看到。这是人们第一次看到不是由原子构成的物质,它们本身只是一个质子的一小部分。

“这些东西真讨厌。”元首不断地用手拂脸,此时他正同科学执政官一起站在政府大厦前宽阔的台阶上,“我总是感到脸上痒。”

“元首,这只是您的心理作用。所有一维丝的质量之和也就相当于一个质子,所以它们对宏观世界几乎不产生任何作用,当然也没有任何害处,就像不存在一样。”

但空中落下的一维丝越来越密,在阳光下,地面附近的空间中充满了细小的闪光,太阳和星辰看上去都围着一圈银色的绒边。外出的人们身上缠满了一维丝,走动时拖着一片细小闪光。他们回到室内后,一维丝在灯光下闪亮,只要他们一活动,细丝的反光就在他们周围描绘出被他们扰动的空气的形状。虽然一维丝只能在光线下看到,不产生任何触觉,但这也够令人心烦意乱的了。

一维丝的暴雨整整下了二十多个三体时才停止,这并非因为细丝都落到地面上,它们的质量虽然令人难以想象的微小,但还是有的,所以在重力下的加速度与普通物体一样,但一进入大气层,就立刻完全受气流控制,永远也不会落下。但在一维展开后,质子内部的强互作用力大大减弱,使得一维丝的强度不大,渐渐断裂成小段,反射的光肉眼看不见了,人们就感觉它们消失了。一维丝的尘埃在三体世界的空间中是永远飘浮着的。

*****

五十个三体时后,质子的二维展开第二次进行。这一次,地面上的人们很快看到了异兆,当聚变发电站的散热片发出红光后,在加速器的位置上,突然出现了几个巨大的物体,都呈很规则的几何形状,有球体、四面体、立方体和锥体等,它们的表面色彩很复杂,细看发现原来是根本没有色彩,几何体的表面都是全反射的镜面,人们看到的只是被映照的行星表面扭曲的图像。“这次成功吗?”元首问。

科学执政官回答:“元首,这次仍不成功,我得到加速器控制中心的报告,这次少减了一个维度,目标质子被展开成三维。”

巨大的镜面几何体以很快的速度继续涌现,形状也更加多样化,有环状和立体十字形,甚至还出现了一个类似于莫比乌斯带的扭环。所有几何体从加速器的位置飘移开去。约半个三体时后,这些几何体布满了大半个天空,像是一个巨人孩子在苍穹中撒了一盒积木。几何体反射的阳光使地面的亮度增加了一倍,且闪烁不定,巨摆的影子在这投到地面的天光中时隐时现,左右摇摆;接着,所有的几何体开始变形,渐渐失去了规则的形状,像受热融化似的。这种变形愈演愈烈,变化的形状越来越纷乱复杂,现在天空中的东西不再使人联想到积木,更像是一个巨人被肢解后的肢体和内脏。由于形状的不规则,它们散射到地面上的阳光均匀柔和了一些,但其本身表面的色彩却更加怪异和变幻莫测。

在布满天空的这些杂乱的三维体中,有一些引起了地面观察者们的特别注意,首先是因为这些三维体极其相似,再细看时,人们辨认出了它们所表达的东西,一阵巨大的恐怖感席卷整个三体世界。

那都是眼睛!(我们不知道三体人眼睛的形状,但有一点可以肯定:任何智慧生物对眼睛的图像都是十分敏感的。)

元首是少有的真正保持着镇静的人,他问科学执政官:“一个微观粒子,内部的结构能复杂到什么程度?”

“那要看从几维视角来砚察了。从一维视角看微观粒子,就是常人的感觉,一个点而已;从二维和三维的视角看,粒子开始呈现出内部结构;四维视角的基本粒子已经是一个宏大的世界了。”

元首说:“宏大这种词用在质子这样的微观物上,我总觉得不可思议。”科学执政官没有理会元首,自顾自地说下去:“在更高维度上,粒子内部的复杂程度和结构数量急剧上升,我在下面的类比不准确,只是个形象的描述而已:七维视角的基本粒子,其复杂程度可能已经与三维空间中的三体星系相当;八维视角下,粒子是一个与银河系一样宏大浩渺的存在;当视角达到九维后,一个基本粒子内部结构的数量和复杂程度, 已经相当于整个宇宙。至于更高的维度,我们的物理学家还无法探测,其复杂度我还想象不出来。

元首指指太空中那些巨大的眼睛,“眼前的事情是不是表明,被展开的质子所包含的微观宇宙中,存在智慧生命?”

“生命这个定义,用在高维度微观宇宙中怕不合适,更准确些,我们只能说那个宇宙中存在智能或智慧。这样的可能科学家们早已预测到了,那样复杂宏大的一个世界,如果没有演化出智慧这样的东西反倒是不正常了。”

“它们为什么变化出眼睛来看着我们?”元首仰望天空。那些太空中的眼睛是很精美的雕塑,栩栩如生,它们都看着下面的行星,目光似乎很诡异。

“也许只是想显示自己的存在吧。“

“那些东西都会落到地面上来吗?”

“不会的,请元首放心。即使落下来,与上次一维展开的细丝一样,这些巨大的物体全部质量之和也就相当于一个质子而已,不会对我们的世界产生任何影响。人们要做的,只是使自己的心理适应这种奇观而已。”但这次,科学执政官错了。

现在,人们可以觉察到,在布满天空的所有二维体中,“眼睛”们的移动速度明显地比别的几何体快,而且它们都在向着同一点汇聚。很快,两个眼睛相遇了,合为一体,合成后的形状仍是眼睛,只是体积增大了。更多的“眼睛”加入合成体,后者的体积也在迅速增大。最后,所有的“眼睛”合为一体,这颗“眼睛”是如此巨大,仿佛代表着整个宇宙在盯着三体世界。它的眸子清澈明亮,中心映着一轮太阳,在广阔的眼睑上,缤纷的色彩如洪水般滚滚而过。时间不长,“巨眼”表面的细节开始变淡,渐渐消失了,“巨眼”变成了一只没有眸子的盲眼;然后,它的形状开始改变,最后完全失去了眼睛的形状,变成一个完美的圆。当这个巨圆开始缓缓转动时,人们发现它并不是平面,而是一个抛物面,像从一个巨球上切下的一部分。

军事执政官盯着空中那个缓缓转动的巨物,突然悟出了什么,喊道:“元首,快,还有其他人,快进地下掩蔽室!”他指着上方,“它是……”

“一面反射镜,”元首冷静地说,“命令太空防御部队立刻摧毁它,我们就在这里看,哪儿也不去。”反射镜聚焦的阳光这时己经投射到三体行星上,最初光斑的面积很大,焦点的热量还不具杀伤力。这个光斑在大陆上移动着,寻找着目标。反射镜显然发现了首都这个最大的城市,光斑向这里移来,很快将首都罩在它的范围内。巨摆纪念碑下的人们只看到太空中出现一团巨大的光亮,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。就在酷热已不可忍受之时,光斑的边界扫过了巨摆纪念碑,一切都骤然停了下来。这里的人们花了好一会儿才使眼睛适应了正常的光亮。他们抬头首先看到的是一根顶天立地的光柱,呈倒锥形,太空中的反射镜就是光锥的底部,光锥的头部正刺中首都的中心,使那里的一切都在短时间内变成白炽状态,滚滚的烟柱从那里腾空而起,被光锥的不均匀热量引发的龙卷风则形成了另外几根接天的尘柱,围绕着光锥扭动舞蹈着……

几团耀眼的火球在反射镜的不同部分出现了。它们的颜色与反射镜发出的光芒不同,是蓝色的,这是三体世界太空防御部队发射的核弹在目标上爆炸。由于爆炸是在大气层外进行的,听不到声音。当这几团火球熄灭时,反射镜上出现了几个大洞,然后整个镜面开始撕裂,最后破裂成十几块。与此同时,死亡光锥消失了,世界重新回到正常的光亮中,人们一时间觉得一切像月夜般昏暗。那些已失去了智能的碎块继续变形,很快与太空中其他的几何体混在一起不分彼此了。

“下次展开实验会怎么样?”元首带着嘲讽的神情对科学执政官说,“会不会把一个质子展开成四维?”

“元首,即使这样也问题不大,四维展开后的质子体积要小很多,如果太空防御部队做好准备,对其在三维空间的投影进行攻击,同样可以摧毁它。”

“你在欺骗元首!”军事执政官愤怒地对科学执政官说,“你闭口不提真正的危险!如果,质子被零维展开呢?”

“零维?”元首饶有兴趣地问,“那就是一个没有大小的点了。”

“是的,奇点!一个质子与它相比都是无限大,这个质子的所有质量将包含在这个奇点中,它的密度将无限大!元首,您当然能想象出这是什么东西。”

“黑洞?”

“是的。”

“元首,是这样——”科学执政官连忙解释道,“我们选择质子而不是中子进行二维展开,目的就是为了避免这种危险。万一零维展开真的出现,质子带有的电荷也会转移到展开后形成的黑洞中,我们就能用电磁力捕捉和控制住它。”

“万一你们根本找不到它或控制不住呢?”军事执政官质问道,“它就可能降落到地面上来,在途中吸进遇到的一切物质迅速增加质量,然后沉到我们行星的地心中,最后把整个三体世界都吸进去!”

“这事情不会发生,我保证!你干吗总跟我过不去?我说过,科学实验嘛……”

“够了!”元首说,“下次的成功率有多大?”

“几乎是百分之百!元首,请相信我,通过这两次失败我们已经掌握了微观至宏观低维展开的规律。”

“好吧,为了三体文明的生存,这个险必须冒。”

“谢谢元首!”

“但,如果下次还是失败,你,还有参与智子工程的所有科学家,都有罪了。”

“是的,当然,都有罪。”如果三体人能出汗的话,科学执政官一定抹了一把冷汗。

对同步轨道上三维展开的质子的清理要比一维展开的质子容易得多,用小型飞船就能把那一团团质子物质拖离行星近地空间,避免它们进入大气层。那些像山脉一样的物质几乎没有质量,仿佛是巨大的银色幻影,一个婴儿就能轻松地拖动它们。

.....

质子二维展开的第三次实验在三十个三体时后进行,这次是在夜间。从地面上看不到太空中的加速器圆环,只有旁边聚变发电站散热片的红光标示出它的位置。加速器启动后不久,科学执政官就宣布展开成功。人们仰望夜空,开始什么都没看到,但很快,他们发现了一个神奇的迹象:星空分成了两部分,这两部分中星群的图案是对不上的,仿佛两张星空图片叠在一起,小的那张放在大的上面,银河在两者的边界处被截断。小部分的星空是圆形的,正在正常的星空背景上迅速扩大。

“那里面的星座是南半球的!”文教执政官指着正在扩大的圆形星空说。当人们正在穷尽自己的想象力,试图理解在行星另一面才能看到的星空是如何叠印到北半球的夜空上时,一个更惊人的景象出现了:在那片扩大中的南半球星空移动的边缘,出现了一个巨大球体的一部分,那个球体呈褐色,正在像一个速度很慢的显示屏上的图像一样被扫描出来,那是一个大家都很熟悉的球体,上而清晰地显现着熟悉的大陆形状。当球体的显示完成后,它已占据了三分之一的天空,其表面的细节可以看得更清楚了:褐色的陆地上布满了山脉的褶皱,一片片云层好像是紧贴着大陆的残雪……

这时才有人说出了一个事实:“那是我们的行星!”

是的,太空中出现了另一个三体世界。紧接着,天色亮了起来,在太空中的第二三体行星旁边,扩大的南半球星空的边界又扫描出了一轮太阳,这显然是现在正照耀着南半球的那个太阳,但似乎只有它的一半大小。

现在,终于有人悟出了事情的真相:“那是一面镜子!”

这面在三体世界上方出现的巨镜,就是那粒正在被展开成二维平面的质子,这是一个没有厚度的真正意义上的几何平面。当二维展开完成时,苍穹已完全被南半球的星空所覆盖,天顶正中就是三体行星和太阳的镜像。紧接着,周围地平线一圈的星空开始变形,群星的图像被拉长扭曲,像融化后流动一般。这种变形正由周边向上发展。

“元首,质子平面正在我们星球的引力下弯曲。”科学执政官说,他接着指指星空中刚刚出现的许多光晕,就像有人用晃动的手电照着洞窟的顶。

“那是从地面发出的电磁辐射,对平面的引力弯曲进行调节,以使得质子平面最后把我们的星球完成包裹起来,之后电磁辐射仍将持续发射,像许多根辐条一样维持住这个大球面的稳定,这样三体行星就成了一个固定二维质子的工作平台,在质子平面上集成电路的蚀刻就可以开始了。”

质子的二维平面对三体行星的包裹是一个漫长的过程,当星空的变形逼近天顶的三体行星映像时,群星从上至下依次消失了,已弯曲到行星另一面的质子平面挡住了星空。这时仍有阳光照进已弯曲成曲面的平面质子内,可以看到三体世界的映像在太空中的宇宙哈哈镜里己变得面目全非。当最后一缕阳光消失后,一切都隐入无边的黑暗中。这是三体世界有史以来最黑的夜。在行星的引力和人工电磁辐射的平衡下,质子平面形成了一个半径为同步轨道的大球壳,将行星完全包在球心。

严寒降临了,全反射的质子平面将所有阳光反射回太空,三体世界的气温急骤下降,最后降到了曾导致多轮文明毁灭的三颗飞星同现时的程度。三体世界绝大多数公民脱水贮存,黑暗笼罩的大地上一片死寂。天空中,只有维持质子巨膜的电磁辐射激发的微弱光晕在晃动,偶尔还可以看到同步轨道上的几点灯光,那是在巨膜上进行集成电路蚀刻的飞船。

微观集成电路的原理与普通集成电路完全不同,因为其基材不是由原子构成的,它本身就是一个质子。电路的PN结是对质子平而局部的强互作用力进行扭结而形成,导线也是传导核力介子的。由于电路平面极大,所以电路的宏观尺寸也很大,线路都有发丝粗细,凑近后用肉眼清晰可辨。如果飞近质子平面,就能看到一个由精细复杂的集成电路构成的广阔平原,电路的总面积是其包裹于其中的三体行星陆地面积的几十倍。

质子电路蚀刻是一个庞大的工程,上千艘飞船工作了一万五千个三体时才最后完成,软件的调试又用了五千个三体时,终于到了智子第一次试运行的时刻。

在处于地下深处的智子控制中心的大屏幕上,当冗长的系统自检程序结束后,接着显示系统的加载过程,最后,空白的蓝屏上出现了一行大字:

“微智慧2.10”载入完成,智子一号等待指令。

科学执政官说:“现在,智子诞生了,我们赋予了一个质子智慧,这是我们能够制造的最小的人工智能体了。”

“可在我们现在看来,它是最大的人工智能体了。”元首说。

“元首,我们将增加这个质子的维度,它很快会变小的。”说完,科学执政官在控制终端上输入一句询问:

智子一号,空间维度控制功能是否正常?

正常,智子一号随时可以启动空间维度控制功能。

将维度收缩至三维。

这个命令发出后,包裹三体世界的二维质子巨膜迅速收缩,仿佛宇宙中的一只巨手扯开了这个世界的蒙布,几乎在一瞬间,阳光普照大地。质子由二维收缩至三维,变成了同步轨道上的一个巨球,看上去有巨月大小,它正处于星球黑夜的一面,但镜面球面反射的阳光使黑夜变成白昼。现在,外部世界仍然处于极度严寒中,控制室中的人们只能从屏幕上目睹这一切。

维度收缩成功,智子一号等待指令。

将维度收缩至四维。

太空中,巨球迅速收缩,最后看上去只有飞星大小,在星球的这一面黑夜重新降临。

“元首,我们现在看到的这个球体,不是真正的智子,只是其在三维空间的投影。它是一个四维的巨人,我们的世界是一张三维的薄纸,它站在这张纸上,我们只能看到它的脚底与纸相接触的部分。”

维度收缩成功,智子一号等待指令。

将维度收缩至六维。

太空中的小球消失了。

“六维的质子有多大?”元首问。

“半径约五十单位吧。”科学执政官回答。

维度收缩成功,智子一号等待指令。

智子一号,你能看到我们吗?

能,我能看到控制室,看到其中的每个人,还能看到每个人的内脏,甚至还能看到你们内脏的内脏。

“它在说什么?”元首惊奇地问。

“智子从六维空间看三维空间,就像我们看二维平面上的一张画,当然能看到我们的内部。”

智子一号,进入控制室。

“它能穿透地层吗?”元首问。

“元首,不是穿透,而是从高维进入,它可以进入我们世界中任何封闭的空间。这也是三维中的我们和二维平面的关系,我们能轻易从上方进入平面上的一个圆,而平面上的二维生物永远不可能,除非它打破那个圆。”

科学执政官的话音刚落,一个镜面球体便出现在控制室的正中,悬浮在半空中。元首走过去,看着全反射球面上自己变形的映像。“这竟是一个质子?!”他带着惊奇和感叹说。

“元首,这只是质子的六维实体在三维空间的投影而已。”元首伸出手去,看着科学执政官并没有阻止,就接触了智子的表面。在他的手这轻轻一触之下,智子被推移了一段距离。

“好像很光滑。它只有一个质子的质量,可我的手上竟有一点儿阻力感。”元首不解地说。

“空气阻力作用于球体的原因。”

“能让它缩回十一维,变成普通质子大小吗?”元首问。他的话音未落,科学执政官就惊恐地对智子喊道:

“注意,这不是指令!!”

智子一号明白。

“元首,如果缩回十一维,我们就永远失去它了。当智子缩减到普通微观粒子的大小时,它内部的传感器和I/O接口将小于所有电磁波的波长,这就意味着它无法感知宏观世界,也无法接收我们的指令。”

“可我们最终是要让它恢复为一个微观粒子的。”

“是的,但那要等到智子二号、三号和四号建成。一个以上的智子,能够通过某些量子效应,构成一个感知宏观世界的系统。举个例子:假设一个原子核内部有两个质子,它们相互之间会遵循一定的运动规侧,比如自旋,可能两个质子的自旋方向必须是相反的。当这两个质子被从原子核中拆开,不管它们相互之间分离到多大距离,这个规则依然有效;改变其中一个质子的自旋方向,另一个的自旋方向也必然立刻做出相应的改变。当这两个质子都被建造成智子的话,它们之间就会以这种效应为基础,构成一个相互感应的整体,多个智子则可以构成一个感应阵列,这个阵列的尺度可以达到任意大小,可以接收所有频段的电磁波,也就可以感知宏观世界了。当然,构成智子阵列的量子效应是极其复杂的,我这种说明只是个比喻而已。”


*****


其后三个质子的二维展开都是一次成功,每个智子的建造时间也只有一号的一半。智子二号、三号和四号建成后,四个智子构成的量子感应阵列也顺利建立。

元首和全体执政官再次来到了巨摆纪念碑下。在它们上方,悬浮着四个已经缩至六维的智子,在每个晶莹的镜面球体中,都各自映出了一轮正在升起的太阳,不由让人想起那些曾出现在太空中的三维体眼睛。

智子阵列,连续维度收缩至十一维。

指令发出后,四个镜面球体消失了。科学执政官说:“元首,智子一号和二号将飞向地球,凭借着存贮在微观电路中庞大的知识库,智子对空间的性质了如指掌,它们可以从真空中汲取能量,在极短的时间内变成高能粒子,以接近光速的速度航行。这看起来违反能量守恒定律,智子是从真空结构中‘借’得能量,但归还遥遥无期,要等到质子衰变之时,而那时离宇宙末日也不远了。”




死神永生节选: 四维空间


有过亲身经历的人都一致同意,置身四维空间的感觉是不可能用语言来描述的,他们甚至断言,四维感觉是人类迄今为止所遇到的唯一一种绝对不可能用语言描述的事物。

人们总是喜欢用这样一个类比:想象生活在三维空间中的一张二维平面画中的扁片人,不管这幅画多么丰富多彩,其中的二维人只能看到周围世界的侧面,在他们眼中,周围的人和事物都是一些长短不一的线段而已。只有当一个二维扁片人从画中飘出来,进入三维空间,再回头看那幅画,才能看到画的全貌。

这个类比,其实也只是进一步描述了四维感觉的不可描述。

首次从四维空间看三维世界的人,首先领悟到一点:以前身处三维世界时,他其实根本没看见过自己的世界,如果把三维世界也比做一张画,他看到的只是那张画与他的脸平面垂直放置时的样子,看到的只是画的侧面,一条线;只有从四维看,画才对他平放了。他会这样描述:任何东西都不可能挡住它后面的东西,任何封闭体的内部也都是能看到的。这只是一个简单的规则,但如果世界真按这个规则呈现,在视觉上是极其震撼的。当所有的遮挡和封闭都不存在,一切都暴露在外时,目击者首先面对的是相当于三维世界中亿万倍的信息量,对于涌进视觉的海量信息,大脑一时无法把握。

此时,在莫沃维奇和关一帆的眼前,“蓝色空间”号飞船像一幅宏伟的巨画舒展开来。他们可以一直看到舰尾,也可以一直看到舰首。他们能够看到每一个舱室的内部,也能够看到舱中每一个封闭容器的内部;可以看到液体在错综复杂的管道中流动,看到舰尾核反应堆中核聚变的火球……当然,透视原理仍然起作用,太远就看不清楚,但一切都能看到。没有这种经历的人在听他们描述时会产生一个错误的印象,感觉他们是“透过”舰体看到所有的一切,事实是他们没有“透过”什么,一切的一切都并列在外,就像我们看一张纸上画的圆圈,能看到圆圈内部,并没有“透过”什么。这种展开是所有层次上的,最难以描述的是固体的展开,竟然能够看到固体的内部,比如舱壁或一块金属、一块石头,能看到它们所有的断面!他们被视觉信息的海洋淹没了,仿佛整个宇宙的所有细节全聚集在周围色彩斑斓地并列呈现出来。

这时,他们不得不面对一个全新的视觉现象:无限细节。在三维世界里,人类的视觉面对的是有限细节,一个环境或事物不管多么复杂,呈现的细节是有限的,只要用足够的时间依次观看,总能把绝大部分细节尽收眼底。但从四维看三维时,由于三维事物在各个层次上都暴露在四维视野中,原来封闭和被遮挡的一切都平行并列出来。比如一个封闭容器,首先可以看到它内部的物体,而这些内部物体的内部也是可见的,在这无穷层次的暴露并列中,便显露出无限的细节。在莫沃维奇和关一帆面前的飞船,虽然一切都显露在眼前,但任何一个小范围内的一件小东西,比如一只水杯或一支笔,它们并列出来的细节也是无限的,视觉也接收到无限的信息,用眼睛看时,穷尽一生也不可能看全它们在四维空间的外形。当一个物体在所有层次上都暴露在四维时,便产生了一种令人眩晕的深度感,像一个无限嵌套的俄罗斯套娃,这时,“从果核中看到无穷”不再是一个比喻。

莫沃维奇和关一帆也相互看到了对方,还看到了旁边的褚岩。他们看到的是并列出无限细节的人体,可以看到所有的骨骼和内脏,可以看到骨骼里的骨髓,可以看到血液在心脏心室间的流动和瓣膜的开闭,与对方对视时,也可以清晰地看到眼球晶状体的结构……但“并列”这个词同样可能引起误解,人体各部分的物理位置并没有任何变化,皮肤仍然包裹着内脏和骨骼,每个人在三维世界中的熟悉形象还在,是细节的一部分,与其他无限的细节并列在一起。

“你们注意手不要乱动,不小心可能会触到别人或自己的内脏。”褚岩说,“不过只要不用力也问题不大,可能有点儿疼或恶心,有时还会造成轻微的感染。也别乱动周围的东西,除非你确实知道那是什么。现在飞船上的一切都是裸露的,你可能触到高压电缆或高温蒸汽什么的,还可能接触到集成电路,造成系统故障。总之,对于三维世界来说你们现在有神一样的力量,但必须经过一段时间对四维的适应才能使用这种力量。”

莫沃维奇和关一帆很快知道了怎样不触动内脏。从一个方向上,他们可以像在三维世界里一样握住别人的手而不是抓住里面的骨头;要触到骨头或内脏,则需从另一个方向,那是一个在三维空间中不存在的方向。

接下来,莫沃维奇和关一帆又发现了一件令他们激动的事情:他们能看到星空,在各个方向上都能看到。他们清楚地看见,在宇宙的永恒之夜中,银河系在灿烂地延伸着。他们知道自己此时仍身处飞船中,三人都没有穿宇宙服,都在呼吸着飞船中的空气,但在第四个维度上,他们暴露在太空中。作为宇航员,三个人都曾经历过无数次太空行走,但从未感觉到自己在太空中暴露得这样彻底。以往太空行走时,他们至少包裹在宇宙服中,而现在,没有任何东西挡在他们和宇宙之间,周围这展现出无限细节的飞船对星空没有丝毫遮挡,在第四维度上,整个宇宙与飞船也是并列的。

对于由无限细节产生的无限信息,生来就是用于感觉和思考三维空间的大脑无法把握,最初都处于信息超载的堵塞状态。但大脑会很快适应四维环境,无意识地忽略掉大部分细节,只把握事物的大框架。

当最初的眩晕过去后,莫沃维奇和关一帆又面临着一个更大的震撼,这个感觉刚才被周围环境的无限细节所转移——即对空间本身的感觉,或者说是对三维之外的第四个维度的感觉,后来人们称之为高维空间感。对于亲历过四维空间的人来说,高维空间感是最难用语言描述的,他们往往试图这样说明:我们在三维空间中称之为广阔、浩渺的这类东西,会在第四个维度上被无限重复,在那个三维世界中不存在的方向上被无限复制。他们常常用两面相对的镜子来类比:这时在任何一面镜子中都可以看到被复制的无数面镜子,一个向深处无限延伸的镜子长廊,如果作为类比,长廊中的每面镜子就都是一个三维空间。或者说:人们在三维世界中看到的广阔浩渺,其实只是真正的广阔浩渺的一个横断面。描述高维空间感的难处在于,置身于四维空间中的人们看到的空间也是均匀和空无一物的,但有一种难以言表的纵深感,这种纵深不能用距离来描述,它包含在空间的每一个点中。关一帆后来的一句话成为经典:

“方寸之间,深不见底啊。”

感受高维空间感是一场灵魂的洗礼,在那一刻,像自由、开放、深远、无限这类概念突然都有了全新的含义。




死神永生节选: 毁灭水滴


两个水滴都没有击中目标,它们分别近距离擦过“万有引力”号和“蓝色空间”号,与两飞船最近时仅相距几十米。

.....

警报解除三分钟后,“万有引力”号的舰长约瑟夫·莫沃维奇才来得及和高层指挥官们聚集到作战中心。中心显示着巨大的模拟态势图,漆黑的太空背景上隐去了所有的星星,只标示出两舰的相对位置和水滴的攻击路线。那两条长三十万千米的白线看上去都是直线,但数据显示两条长线其实都是抛物曲线,只是曲率太小看不出来。两个水滴开始加速后不久,它们的航向就在不断地改变,这种改变十分微小,但累积起来最终造成了它们对各自攻击目标的几十米误差。指挥官们都认识到,这根本不是水滴的航线。他们中的许多人都参加过末日战役,水滴在超高速运动中凌厉的锐角转向至今想起仍令他们胆战心惊;而现在这条航线,看上去像是有一个与航线垂直的外力连续地作用于水滴,把它从攻击航线上推开。

“可见光录像。”舰长说。

群星和银河出现了,这是真实的太空影像,在一角有一个时间数字飞快跳动。所有人都在重温几分钟前的恐怖,那时能做的只有等待死亡,机动躲避飞行和拦截射击都没有任何意义。很快时间数字停止了,这时水滴已经擦过了飞船,但由于速度太快,肉眼不可见。

接着放高速摄影,十几秒钟的过程全放完需要很长时间,只选择最后一段,大家看到了从摄影镜头前方掠过的水滴,在群星背景前像一颗黯淡的流星一闪而过。然后影像重放,当水滴运动至画面正中时定格,然后逐级放大,直至水滴占据了大半个画面。半个世纪的编队航行令他们对水滴十分熟悉,也使得眼前的情景更令他们震惊:画面中的水滴形状依旧,但表面不再是绝对光滑的镜面,而是呈现晦暗的黄铜色,看上去好像锈迹斑斑,仿佛一个巫师维持青春的巫术突然失效,三个世纪的太空岁月留下的痕迹一下子全部显现出来,它不再是一个亮晶晶的精灵,变成了一枚飘浮在太空中的旧炮弹。近年来,与地球的通信使他们了解了强相互作用力材料的一些基本原理,知道水滴的表面处于一种由内部装置产生的力场中,这种力场能够抵消粒子间的电磁力,使强相互作用力溢出,如果力场消失,强相互作用力材料就变成了一块普通的金属。

水滴死了。

接下来显示后面的监测记录。模拟图显示,水滴擦过“万有引力”号后,航向停止缓慢的改变,变成了直线匀速滑行,那个神秘的外加推力消失了。这种状态只持续了几秒钟,接着水滴开始减速,战场分析系统的计算显示,使水滴减速的推力与刚才改变它航向的推力大小相等,似乎是同一个推力源由垂直于航向转移到了水滴的正前方。

在高倍望远镜拍摄的可见光影像中,可以看到正在远去的水滴的背面,接着,水滴自身倒转了九十度,以与航向垂直的状态开始减速。就在这时,一幕神话般的情景出现了——现在韦斯特医生也在场,如果不是他亲眼所见,肯定又一口咬定这是心理幻觉——水滴前方出现了一个三角形的物体,长度大约是它的一倍,大家一眼就认出那是“蓝色空间”号上的太空穿梭机!为了增加推力,穿梭机上外挂了多台小型聚变发动机,虽然发动机的喷口都背对着画面,但仍可以看到它们全力开动喷出的光柱。穿梭机紧顶着水滴使它减速,可以推测刚才使水滴航向改变从而拯救“万有引力”号的推力也是同一来源。在穿梭机出现后,水滴的另一侧又出现了两个穿宇宙服的身影,减速产生的过载使那两人的身体紧贴在水滴上,其中一人的手中拿着一个什么仪器,似乎在对捕获品进行研究。以前,在人们的印象中,水滴是一种具有神性的东西,似乎不属于这个世界,也是人不可能接近的,末日战役前,唯一一次与水滴进行零距离接触的人都已灰飞烟灭。但在眼前的接触中,水滴已经神性全无,失去镜面后它看上去平淡无奇,显得比旁边的太空穿梭机和宇航员都陈旧,全无灵气,像是后者收集的一个古董或废品。穿梭机和宇航员只出现了几秒钟就消失了,已经死去的水滴再次孤零零地飘浮在太空中,但仍在减速,说明穿梭机还在那里推着它,只是隐形了。

“他们能摧毁水滴?!”有人惊叫。


*****


人类曾经在四维空间进行过的最长的航行,是“蓝色空间”号对水滴和“万有引力”号的袭击。当时曾用太空艇通过四维接近“万有引力”号,首先把包括朴义君少校在内的三人通过翘曲点送入飞船进行侦察,然后分三批把六十多名陆战队员从四维投放到飞船中。对水滴的攻击则使用小一些的太空穿梭机。

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