知力小记者团“物理
2019-09-06
四维空间模型
各个维度的空间
穿越虫洞的太空飞船
木星
在看科幻电影和科幻小说时,想必大家都会被其中天马行空的科学幻想场景所吸引。其实,许多硬科幻电影和小说中的想法并非空穴来风,而是基于我们现实生活中的科学知识,是对这些科学知识未来发展方向的展望,而这其中最常见的就是物理知识。那亲爱的小伙伴们在看科幻电影和科幻小说的时候,都学到了哪些物理知识呢?让我们一起来看一下吧!
《三体》维度空间畅想
福建省厦门市槟榔中学初一(10)班 柯胜文
指导教师:陈锋
中国当代著名科幻小说家刘慈欣的科幻巨作《三体》讲述了随时可能被毀灭的三体文明入侵地球,地球人为生存而抗争的故事。这部科幻巨作涉及许多物理知识,例如维度、光速、黑洞、绝对零度……而其中最令我感兴趣的是维度知识。
《三体》中有很多关于维度的应用。其中最主要的两个应用是多维碎片和降维攻击。多维碎片是指在一个维度中有一个连接更高维空间的通道。在高维空间中对低维空间的物体施加影响非常容易,就像我们处于三维空间在一张纸上画一个二维圆圈一样,易如反掌。在《三体》中,人类舰队就是利用多维碎片回收了三维空间中难以阻拦的三体宇宙探测器“水滴”。而降维攻击则是通过降低较高维度空间的维度,使这个维度空间发生改变,从而使该维度中的生物转变为低维生物。《三体》中,歌者文明将太阳系的三维空间降低为二维,把整个太阳系变成一张二维画卷,使得人类成为画卷中无法动弹的事物,通过这种方式对地球进行攻击。并且由于二维空间不存在深度的概念,在重力不变的情况下,人类将会无限下坠。
在《三体》中,多维碎片和降维攻击是战略武器,如果现实中的人类也能够掌握并运用这两种维度技术,将会发生什么呢?我们首先要知道,每个维度空间各不相同,零维是点,一维是线,二维是平面,三维是立体,而四维则是增加了时间维度。如果人类能够找到多维碎片,我们就可以像乘坐时光机一样,打开历史之门。我们可以去侏罗纪调查恐龙灭绝的原因,去探秘神秘消失的楼兰古城,去访问充满智慧的玛雅文明;我们可以回到三国时期,感受英雄豪杰们的博大胸怀;我们可以回到大唐盛世,感受古都长安的繁荣昌盛;我们还可以回到大明王朝,领略郑和下西洋时中华舰队的雄伟壮阔……
如果人类有了降维攻击的能力,那么日益严峻的垃圾污染问题就可以得到解决:对所有的垃圾进行降维处理,使它们变成二维碎片。如此一来,垃圾数量就会大大减少并方便处理,垃圾污染问题便迎刃而解。设想一下,当你喝完了一瓶矿泉水,将塑料瓶投入可以进行降维处理的垃圾桶,塑料瓶立即变成了二维碎片,从此以后,你的生活中就再也不会看到堆积如山的垃圾了。
虽然这些还停留在科幻阶段,但并不影响我们从中获取知识,开拓思维。努力和梦想可以改变生活,让我们一起在科幻中畅想、思考、学习吧!万一哪一天就真的成为现实了呢?
太空移民记
厦门湖里中心小学四年级(3)班 涂枫和
指导老师:林艳萍
2100年,人类的科技飞速发展,科学技术水平达到历史新高,但是我们的能量资源――太阳却正在迅速膨胀,极速老化,地球很快就要被炽热的太阳点燃。因此,人们不得不考虑制造一辆特大号的宇宙飞船,离开地球,飞往太空新家园。
世界各国齐心协力在俄罗斯建造了一艘巨型的宇宙飞船,这艘宇宙飞船庞大无比,即使是全部的俄罗斯国土也容不下其庞大的躯体,因此,部分飞船悬空到了欧洲。
那时,科学家们已经在木星附近观测到通往另一个平行宇宙的虫洞。
时间到了2105年,此时全球温度持续极速升高,人们难耐酷热,于是开始启动停泊在俄罗斯的那艘宇宙飞船。待世界各国的人员有序地进入飞船后,飞船立刻被点燃,径直向太空飞去。
飞船以超光速在太空中飞行了好几个月后到达了木星。飞船的工作人员远远地就看到了木星旁边的虫洞,它就像一个白色的大圆盘。飞船继续飞行,很快就进入了虫洞,但由于虫洞太长,飞船竟然飞了将近一年才飞出去。
一飞出虫洞,飞船上的人就看到了许许多多的恒星,数量惊人。这些恒星发出的光是人们之前看到的可见光的亮度的5倍,其中还有一些超巨星,有的已经爆炸,有的正在膨胀,濒临毁灭。最奇异的景象是有些恒星居然绕着行星转,简直太不可思议了!
飞船的驾驶人员随意选了一颗行星着陆,而那颗行星正好适宜居住:有水、有光、温度适中,还有辽阔无边的平原。人们欢呼雀跃,互相拥抱,甚至还流下了激动的泪水,移民太空的愿望终于实现了!
许多年以后,这些移民太空的地球人用勤劳和智慧创造出了和地球家园一模一样的新家园。
(责任编辑/江盼 美术编辑/多多)