星球燃料
作者:三川啦啦啦
链接:https://www.zhihu.com/question/489676446/answer/3170206366
来源:知乎
星球燃料
文_三川啦啦啦
柴火
一艘月球大小的7号计算机进入仙女星系的光速屏障,缓缓迫近镜星。
镜星的表面浮现出的一弯明亮的弧形倒影,那是7号计算机的边缘,而其余未被照亮的地方,隐没于漆黑的宇宙背景。
“我们还是被发现了。”
镜星在一千年前并非光滑如镜,统治者将星球内部的铁镍熔浆引出于地表,经过一千年的冷却,最终铁镍海平面形成了光滑的镜面——一切都是为了迷惑宇宙中潜在的敌人。外星文明的探测射线除非能刚好对准镜星的球心(理论上, 这个种情况发生的概率等于0),否则射线将被反射到其他方向,而发射点永远得不到“回音”。
冷却纪元结束之后四个世纪,“镜面战略”依然没有停滞,由于科学技术的进一步发展,镜星科学家们发现,电磁波和可见光其实是一回事,于是,如何反射其他频段的的电磁波成为新的任务。科学家们因地制宜,利用更深地层的矿物,制造出了超高密度的材料,逐层替换旧的地壳地幔……最终镜星被改造为一层薄薄的球壳。
“发现也没关系,早在上个世纪,我们就已经完成了潜入镜星地核的移民。如果敌人使用电场武器,镜星的外壳可以有静电屏蔽的功能,也就是说地核内部电场为0。虽然在球心的引力彻底消失了,可经过几个世纪以来的不断适应,新生一代都是天生的宇航员。”
7号计算机停泊在近地轨道,轻轻吞吐出一枚黑色的气泡,流转翻涌,紧接着那黑泡好像沸腾一般,如暴躁的活物,周围一切景象开始发生严重的错位扭曲,整个镜星瞬间被压缩,吞噬,激荡出耀眼的电磁波。镜星人来不及惊恐,怨恨,甚至来不及思考,火焰,爆炸,轰塌,气浪,破碎的镜子,扭曲的表情——一切终归于寂静。
“报告舰长,刚好赶上上一颗星球能量耗完。”
“很好,不能浪费一毫一厘的能量。”
“嘿,这把柴火品质真不错,这火够烧一千年了。下一个目标我们去哪?”
“银河系。信也差不多寄到了。”
笔友
曾几何时,“笔友”一度濒临灭绝。笔友的价值就在于遥远与安全。足够得遥远,遥远到他知道你的秘密,但永远无法对你的生活构成威胁。但是互联网拉近了每个人之间的距离,于是遥远的信任便消失了……直到人类接收到来自外太空的一封信,“笔友”一词重新焕发生机。
“来信者”(人类这样称呼他们)使用的文字显然经过精心设计,类似于甲骨文六书造字法的前三种:象形、指事、会意;文字没有声符,即便有也没有任何意义,谁能知道外星人的发声器官是什么样子呢。总而言之,这是一种具有高度开放性的文字,所有外星文明只需稍加推敲,便可了解信中的内容。从信中了解到,对于来信者文明而言,浪费一焦耳的能量是罪大恶极的,与杀人同罪。不过,来信者的生活的环境并非能量匮乏,恰恰相反,他们对于能量的控制,已经达到神乎其技的境界。
“能量应该用来计算,计算需要大量能量。”他们痴迷于数学。
巧合的是,来信者同样痴迷于世界七大数学难题,也被称为“千禧年问题”,由美国克雷数学研究所于2000年5月24日公布,它们分别是:NP完全问题、霍奇猜想、庞加莱猜想、黎曼假设、杨-米尔斯存在性和质量缺口、纳维-斯托克斯方程、BSD猜想。其中庞加莱猜想已被俄罗斯数学家佩雷尔曼在2003年证明。而据来信者所言,其中已有六个问题已被他们解决,而那个被他们称为“最后的问题”则是黎曼假设。
这样一个高度发达的文明,距离地球有100亿光年的距离,对人类而言,无异于在宇宙的另一端。遥远地足够安全:即便它们在100亿年后赶来太阳系,那个时候太阳早已名存实亡,早已熄灭。
一个π介子的平均寿命是二百五十亿分之一秒,假如这个介子上存在一个文明,那么它们从生到死都捕捉不到人类下一秒的表情变化。而人类文明之于宇宙,正如π介子之于人类。朝菌不知晦朔,蟪蛄不知春秋。
来而不往非礼也,为了表示友好,人类启动了一个浪漫的项目——“信笺计划”。
“秋水”是她的笔名,寄信时她还是一名中学生,作为人类的学生代表, 她向外星文明正式寄出来第一封信,象征着人类的纯真与友善。
亲爱的来信者:
你好!我是人类的学生代表,你可以叫我“秋水”,这是一个中国古典的意象:它可以代表十分洪大的水流,以至于两岸不辨牛马,浩浩汤汤奔流到 海,与天边一色相接;它也可以代表女人的眼睛,含情脉脉,温柔无限。
人类的先祖很早就开始深情地凝望深邃的宇宙,星河如此灿烂,而人类却如此孤独,生前喜乐愁悲,死后花落不知。生存之焦虑鞭打众生,生命之意义反复煎熬着我们的灵魂。
我们是宇宙的弃婴,在广袤的时空彷徨呐喊,然后孤独疲倦地迎接死亡。“念天地之悠悠,独怆然而涕下”。忽然,我们收到一封跨越星河的信笺,那是来自百亿年前友谊的呼唤。
从此我凝望宇宙,多了一份期待,举头望月,多了一层想念。谢谢你,远方的朋友。
月色如水,光影浮动,敬献于君,就此搁笔。
秋水
她的信被选中,作为信笺计划的首篇而被收录。
答案
不过数学家最关心的是,来信者有没有倾囊相授——那6个猜想的证明过程。
有!
数学家们听闻后震惊不已,大多数表示公布答案,缩短人类数学发展的时间,进而带动其他科技进化;也有数学家表示希望推迟公布的时间,他们还没有做好心理准备。更有甚者,已经自杀殉道,引起一系列的骚乱;而极少数数学家表示反对,这无异于剥夺了他们建立丰功伟绩、实现人生理想的机会,他们提出口号:答案使人类堕落。
果然,有一群数学家表示将隐居山林,直到证明出那六个问题为止,或者,寂寂无名地老死。人们戏称他们为“一群终将被时代遗忘的顽石”,“旧时代的隐士”。
秋水非常同情那些数学家,毕竟攀登数学高峰花去了半生心血,舍弃了多少天伦之乐,只为等到亲手摘下雪莲的那一刻。而这个时候突然伸出一只手, 拍拍你的肩膀,轻飘飘地说:“不用爬了,给你!”这是怎样的羞辱与挫败。
新生代数学家没有历史负担,开始着手研究来信者的证明。
最初人们认为人类很快就能掌握来信者的证明,一年一年又一年,数学界如一潭死水,没有人声称自己掌握了证明——证明太长了。据估计,以当前人类顶级数学家的阅读速度,需要四十年的时间,才能看完其中一个问题的证明,也就是六分之一。来信者的证明实在奇怪,很多数学家表示,感觉像是阅读机器做出的证明。著名的四色定理,就是靠计算机运行了1200个小时,作了100亿个判断后得出的结论,然而繁琐至极的证明至今无人能一一验证。当然, 来信者的证明比这更高明些,不过仍然看得出有些许简化的余地。
很快人们意识到,即便手握标准答案,也未必轻松。四十年的时间,几乎等同于一个数学家职业的寿命,这简直是一场豪赌!即便确认对方证明正确又能如何呢,不过是拾人牙慧;更可怕的情况是,对方的证明其实是错误的!或许这根本就是一个恶毒的阴谋,一个有毒的苹果,只为拖慢人类的科技发展, 引诱人类止步不前!
答案使人类堕落。
“何必呢,默认这六个猜想正确,继续搞研究不就行了。”菲利普继续道,“我真搞不懂你们数学界。”
“毕竟你是圈外人,有这种想法很正常。”游从容道。
“游,我听说秋水在搞那个‘最后的问题’?”
“对,黎曼假设,就是证明ζ函数有一些不平凡的零点,全都挤在复平面内一条直线上。我知道你想说什么,连外星人都没做出来,何必呢?”
“是,何必呢?”
“我也这么认为。推巨石的西西弗斯也许可悲,但我觉得秋水他们才更悲壮。”
“唉!”菲利普轻叹一口气,忽然察觉到不对劲,“你还和秋水有联系?”
“没再联系。”
“你们分手不是因为这个吧?”菲利普表情微妙。
“嗯。我劝她不要浪费时间……她说我不懂她。你懂的,我是个世俗的人,数学并不是我生命的全部,所以我注定永远不能跻身一流的数学家。然而我爱她,爱她的纯粹烂漫,爱她的执着,她是我心目中最完美的女人……”
“这个就是可能就是爱情吧。”菲利普摊开两手。
“她骨子里是个很狂热的人,诗人的气质。少年时期写信给外星文明这件事,对她影响很深,让她发自内心地产生某种使命感:试问人类历史的长河 中,有谁能像她那么幸运?这件事完全激发了她诗人的那一面,诗人最伟大的作品其实是他自己,把自己的一生活成一首诗。然而诗歌的浪漫不足以征服她,只有上帝的语言才配她来遣词造句,那就是数学!”谈论起秋水,游从容滔滔不绝。
“游,你也有一颗诗人的心……在我看来,世人都有所求,求财或求名, 可终归是贪图享乐,一旦涉及生死,随时可以退出。至于你们嘛,”菲利晃了晃酒杯,“就像是中了毒的人,是一群至死方休的赌徒。在你们眼中只有数学,至于其他的,什么他妈的都不在乎。活得多么纯粹啊,说实话,有时候我挺羡慕你们的。”
“哈哈哈……这你可说对了,别把我们想得那么高尚。” 两人碰杯,一饮而尽。
代价
1974物理学家史蒂芬·霍金提出黑洞辐射,现在终于被天文学家观测到。事实上,黑洞辐射的存在基于热力学第二定律:熵是不会凭空消失的。曾经被被吸入的信息,并没有完全消失,只是在一个相对完美的黑体内部不停地反射,直到有一天,被延迟千年的信息终于伴随着辐射,被人类捕获并还原信息。
原来来信者早在一千年前就已经来信了,信的内容与“第一封信”如出一辙,只是多了一行坐标,定位仙女星系。
了解未来,翻阅历史。人们最终在宋、元、明史的天文志中发现了来信者的蛛丝马迹:接二连三恒星的先后凭空消失或是迅速易位,这种异常现象距离银河系越来越近。最早的一次记录是一千年前宋朝关于奎宿的记载。
它们为什么凭空消失了?
也许在来信者眼中,宇宙并不宏大,反而更像是自家的后花园一样,随意停歇。100亿年的遥远只是假象,人类的笔友正在来的路上。
据第一封信二十年后,人类很快收到了来信者的第二份信。信的内容很简短:
来信已阅,我们将至。
短短八个字,信息量惊人得大。如果以光速计算,来信者是十年前收到人类的信笺,然后第二封信沿原路折返又花了十年。这意味着来信者距离地球不到十光年——甚至更近!如果来信者确实来自100亿光年外,那么他们必定可以超光速前进。
笔友,是远处的烟花,也可能是近身的炸弹。
尽管各国政府一再隐瞒,但是来信者即将到来的信息迅速席卷全球,人类陷入极大的恐慌,暴乱横行,大大小小宗教蜂拥而起……然而这种恐慌没有任何意义,因为人类并没有任何防御或是逃跑的手段。一段时间后,世界恢复平静,末日越是逼近,人类反而越是期盼解脱的到来。
秋水为了安全,也成为了一名隐士。曾经人们一度认为“秋水之信”文辞华美,情感真挚,如今却被评价为:矫揉造作,无知谄媚。游从容多方打听, 不得秋水下落,于是心灰意冷,不再过问世事。
十七年之后,游从容收到了秋水最后的一封信,几天过后新闻就报道了她离世的消息。
从容:
于你我始终有愧。原谅我。
别了。
秋水
游从容仔细检查信封,里面是一个U盘,随手丢到了垃圾桶里。此时游从容人到中年,至今未婚,也许是痴心于数学工作的缘故。他望了望窗外,黑色的枝桠将暗淡的天空分割,冬天阴冷无处可躲。他回忆起二十年年前那个深秋, 她穿着暖黄色的毛衣,雪白的面庞紧贴在他的胸膛上,细数着他的心跳,
“跳得好快啊,嘻嘻。”红色的嘴唇露出得意的微笑。
……
冰凉的手指被一滴滚烫的热泪惊醒。不是他不愿意看U盘里有什么,而是他不敢看。
审判
人类期待的末日审判终于来临了。
月球大小的7号计算机进入太阳系,经过数月的减速,缓缓靠近地月系统, 地球收到的潮汐力逐渐增加,海水变得十分亢奋,多地发生海啸,伴随着6-7级地震频频发作。
“不能让他们继续前进了。”
世界各国决心动用一切军事手段,与来信者决一死战。M国动作奇快,遵循先下手为强的原则,已经向7号计算机发射了数枚核弹头,以此试试对方深浅。谁知对方不躲不避,一切物质能量皆被7号计算机吞吐出的微型黑洞所吞噬。人类这才明白史书上所记载的恒星消失之谜,原来来信者已经掌握操控黑洞的技术了。
人类的军事手段犹如婴儿握紧拳头,肆意挥舞,岂知在大人眼中,宛如把戏,令人哂笑。
“它们究竟想要什么?至少在死之前,也要搞清楚对手的意图!和谈,我们需要找个人去代表人类和谈。那个小女孩怎么样,好像叫——秋水,她给对方写过信,也许能博取对方的信任,她在哪?”
“报告长官,秋水在三年前去世了。”
“那就随便找个人!”将军的拳头砸到桌上,气得一时说不出话来。“长官,我有一个对策。”
“快说!”将军的眼神迅如闪电。
“数学,来信者只钟情于数学!我们不妨请数学家和他们对话……”
“数学???”将军瞪圆眼睛,仿佛听到了辞典之外的词汇,一个无厘头的选项,如果不是因为过一会人类会灭亡,或许他真的会笑出声来。
“是的。三十年前,来信者给人类发来6个数学猜想的证明,如今人类悉数掌握,或许这只是一场文明之间的智力测试?通过测试就能继续生存?”
“试试吧!需要带翻译吗?”
“不需要,这群数学家已经熟练掌握了对方的文字。”
人类向对方发送信息,特意使用了来信者的文字,几分钟过后,对方同意了请求,只不过对方只愿意和数学家交流,无关人等,一律不见。
“这是柏拉图学院吗?‘不懂几何者不得入内’?”其他学者撇了撇嘴。“或许他们有去无回呢。”
“他们回不来,你我都跑不掉。”
数学家乘坐的航天器“降落”在7号计算机的表面,意外的是,这里的重力加速与地球上的一致,似乎是有意为之。入口是高耸细窄的拱门,通往7号内 部,威严而又压抑。继续深入,岔路沿各个方向开始增多,好在一路上都有语音提示。
“你们不觉得这里像是亚历山大角球的内部?”拓扑学家最先说话。
亚历山大角球的结构模式简单又繁复——从球面开始生长出两条相互环套的枝桠,每条枝桠末端继续生出两条互相环套的小枝桠,无穷无尽(见图1)……这近乎病理的结构显然与球面同胚(因为每一步操作都是同胚的),然而它最诡异的地方在于,这个实心球的补空间非单连通,而这对于标准实心球的补空间是不成立的。所谓某空间单连通,就是说在该空间中任意闭曲线,都可以连续收缩到一点。三维空间以及更高维空间挖去标准实心球都不改变它们的单连通性质(见图2),但是,在三维空间中挖去亚历山大带角实心球则不然,因为总是存在这样的圆环:它难免套在某个枝桠上,因而无法收缩到一 点。
“那我们难道会永远走下去?这完全没有尽头啊!”
“能亲眼见到亚历山大角球并且死在其中,也算是幸运。”


话音刚落,忽然在墙壁上出现一道门,数学家们鱼贯而入,眼前是一片开阔的空间,相比于之前压抑狭窄的空间,众人暂时松了一口气。数学家们终于来到亚历山大角球的补空间内。
来信者缓缓出现在众人眼前,出乎所有人意料,眼前是一位妙龄少女。
“这个样子你们更容易接受吧。”看来这并非来信者的本来面目。“她”接着说道:“……之所以同意与你们见面,完全是因为你验证了我们的证明是正确的。你们很聪明,知道我们的来意;我也知道你们为了什么而来,但是我不得不告诉各位,没用的。”
“我们可是花了毕生的心血……”
“你们只是做了最基本的工作——验证。验证方程的解,与解出方程的解,能是一回事吗?况且,你们能看到这些伟大的证明,也该心满意足了,如果没有我们,你们能证出来吗?”
数学家们默然无语。
“我们只有一个问题。”
“请讲。”
“为什么是我们?或者说,我们为何而死?”
“这是一个好问题。”她的眼神忽然亮了起来。
你们已知晓,我们非常珍惜物质和能量。这是因为每一次解决一个数学难题,需要消耗宇宙大量的物质。例如,在求解纳维-斯托克斯方程的时候,6号计算机燃烧了13颗太阳、29万颗地球的质量,才得出最终答案。这些能量同时保证了各星球间的迁徙所花费的能耗——这都是经过周密的计算的,每一颗星球我们都经过了精心挑选。
你们一定好奇,为什么需要这么多的能量。因为我们早已经不再需要数学家这种古老的职业,一切都可以靠计算机来进行推理论证。数学,乃是公理的游戏。只需要输入一个初始的公理体系,然后在计算机中它们就开始自我繁衍,孕育种种定理公式并着重记录下来,最终形成新的数学理论。每次有新的发现,我们就会分享给其他文明,而且通常是他们最为关心的理论。当然,代价就是成为新数学定理的燃料。
如今,你们就是7号问题——黎曼假设的祭物。
数学家们有的瘫坐在地上,有的哈哈大笑,也有的一副死得其所的样子。“人类文明兴也数学,败亦数学。”
证明
“7号计算机继续运行下去,只会浪费更多能量。”数学家中有人高声道。
“你说什么?”来信者道。
“我们已经证明出了黎曼假设,这里是证明。”这时人群中一位中年男子走了出来,他两鬓已经花白,眉宇间略有失意之色。来信者露出惊异之色。
“妙计!为人类又争取了不少准备的时间。”将军在显示屏前叹道。
7号计算机暂停之前的计算,转而对人类的证明开始验证,两个小时过后, 得出结论——黎曼假设成立!
整个太阳系都陷入了沉默。
人类胜利了?虽然只是智力上的小小胜利,但人类将带着最后的尊严与高傲,离开这个世界。
“告诉我你的名字,地球人。”
“我的名字不足挂齿,只是做了一些收尾工作。这个证明的原创思路另有其人。”
“人呢?来了吗?”
“她已经去世了,就在三年前。说来你们应该知道她的名字——秋水。” 来信者仿佛看到了一双迷人的双眼,久久凝视着地球,望穿了宇宙,那便是“秋水”的含义吧。
“你还会毁灭我们吗?”将军的声音从接收器中传出来。
“不需要了。你们的智慧,胜过整个星球的价值。”
不久之后,来信者离开了地球,在走之前,游从容代表全人类提出了一个不情之情,希望来信者可以将7号计算机留给人类。来信者说,既然得到了黎曼假设的证明,那么7号计算机对于他们来说已失去意义,不过作为交换条件,来信者带走了月球,也许是他们认为,那是秋水在信中说的,送给他们的礼物。
(全文完)
2023年8月18日
