现实中的“三体世界”在哪儿

张雨晨

从动画到电视剧，《三体》最近备受关注。

那么现实中，“三体星系”是否真实存在？那里又有没有“乱纪元”？

三体人的家，原来离我们如此之“近”

《三体》的书名来源于一个由三颗恒星组成的系统——半人马座α，又名南门二。

半人马座α是距离太阳最近的一个恒星系统，这位邻居离我们只有4.3光年远。

因为离得近，半人马座α在夜空中就显得很亮，它的亮度在恒星中仅次于天狼星和老人星，排名第三。不过，它在天空中的位置太靠“下”了，在我国，只有南方几个省份的人能够看到它。

半人马座α一直是科幻作品中的座上宾，除了《三体》之外，《流浪地球》中地球的目的地，是它；《阿凡达》中的潘多拉星球，也在这里；甚至连《银河系漫游指南》中的外星人都对地球人说：“你们连半人马座α都没有去过？这也太差劲了！”

在《三体》小说中，三体人把行星受到三颗恒星共同作用的时期，称为乱纪元。处于乱纪元的三体星，季节、昼夜都处于无法预测的混沌状态。

与乱纪元相对的，是恒纪元，恒纪元出现的标志是两颗飞星（天空中的两个亮点），这意味着有两个恒星飞远了，三体行星暂时只会受到一颗恒星的影响，就像现在的地球一样。

但是，如果三体人真的生活在半人马座α系统中，他们其实根本无须担忧乱纪元的发生。

在三颗恒星中，半人马座α-A、半人马座α-B和我们的太阳差不多大，它们自己组成了一个双星系统，相互旋绕。

第三颗星半人马座α-C，是一颗比太阳小、暗的红矮星，它远远地围绕着这个二星系统运行。这个“远远地”是非常的远，大约有15000个天文单位，这个距离是一个什么概念？

现在飞离太阳系最远的人类探测器旅行者1号，用了41年也才飞出去不到150个天文单位，如果你在半人马座α-C上看另外两个恒星，那就是璀璨星空中两个普通的小亮点。

两个恒星的系统，可以稳定运行，它们会绕着共同的质心旋转，跟着它们，三体人可以过得很好，如果跟着远处的恒星C，也用不着担心远处两颗恒星的影响，生活一样滋润。

流浪，到三体星去……吗

“看，孩子们，那就是半人马座，那就是比邻星，那就是我们的新家！”——《流浪地球》

在小说《流浪地球》里，因为太阳要发生“氦闪”，人类不得不举“球”迁移。人类最终的目的地是比邻星系统，也就是半人马座α-C，那颗远远绕着两个兄弟运行的红矮星。它如同太阳系一样，周围也有几颗小行星。

人类选择这里，不仅是因为近，还因为比邻星的寿命要比太阳长得多。它无论质量还是体积和温度，都比太阳弱小得多，因此它的核聚变非常缓慢，寿命可达千亿，甚至万亿年，而宇宙现在的寿命不过才138亿岁。

另外，红矮星即使到了暮年，也不会像太阳那样变为一颗巨大的红巨星，所以地球待在它旁边绝对安全。

如此看来，刘慈欣是为人类找了一个好的归宿吗？其实并非如此。

因为红矮星的聚变反应很弱，所以它向外辐射出的能量很少，宜居带（能让水保持液体状态的区域）也就离恒星非常近。比邻星b是人类发现的一颗处于比邻星宜居带内的星球，它几乎是“贴着”比邻星飞行，两者之间的距离只有水星距离太阳距离的八分之一。

在如此近的轨道上运行，会出现两个可怕的结果。一是比邻星b就像水星一样被恒星的潮汐锁定了——它的一面永远朝向恒星，一面却永无天日；二是比邻星的脾气非常大，2017年时，人们观测到比邻星爆发了强烈耀斑：它的亮度在10秒内增大了1000倍，比邻星b因此受到的輻射，要比平时地球受到的太阳耀斑辐射强度高出4000倍，如此强大的破坏力，估计就连三体文明也会被直接摧毁。

如此看来，我们还是再走一段时间，去半人马座α的那个双星系统里定居吧。

“繁星是无法超越的”

在《三体》小说中，三体人之所以要来占领地球，核心原因是他们无法解决三体问题。

所谓三体问题，就是三颗恒星在一起的运动规律，三体人需要用这个规律预测未来，为恶劣的天气做准备。三颗恒星加上三体的行星，其实是四体问题，但行星相对恒星来说质量很小，在模型里就被简化掉了。

看似简单的三个物体的运动系统，实则异常复杂，它们在运动的过程中无时无刻不在相互影响，轨迹变化毫无规律。

自从牛顿力学体系创立以来，三体问题一直困扰着各位大牛，直到1899年，被誉为“最后一位物理学和数学通才”的庞家莱用一篇论文给三体问题定了性：这个问题，无解！

而且如同天气这样一个混沌系统，在混沌系统中，一个微小改变的影响，会成倍增加，短时间内这个倍数就会达到一个天文数字，无论是人，还是计算机，都无法计算这些影响。

三体问题就是这样一个混沌系统，宇宙中的每颗星球，甚至是每粒尘埃的扰动，乃至三体星人的一次呼吸、一个动作，从长远看，都会对三颗恒星的运动产生风暴般、决定性的影响，让预测失去意义。

正如庞家莱在他关于三体问题的论文开头所写——“繁星是无法超越的！”

（摘自“中国国家地理BOOK”微信公众号，一刀图）