比二向箔更厉害的“零向箔” 了解一下，真降维打击

原文标题：《【宇宙杂谈】二向箔很厉害？“零向箔” 了解一下！真・降维打击！（文字版）》

一个是能够吞噬万物的终极天体，一个是可以降维打击的科幻武器，如果这两个家伙狭路相逢，究竟谁更勇呢？

之前我们开过一次脑洞：把反物质炸弹扔进黑洞会怎样？当时就有小伙伴表示：反物质太小儿科了，扔个二向箔还差不多。

我们知道，二向箔是大刘在《三体》第三部中描述的一种高等星际文明的“大杀器”，“大”到可以说已经算是一种凌驾于物理法则之上的“规律武器”了。因为不管是之前说的反物质武器，还是上次说的水滴外壳，这些东西从原理上来说仍在当今的物理学框架内，以人类目前的文明等级至少还能理解。但是二向箔这种“维度武器”就实属逆天了，除了“拍扁”，我们很难想象一个三维的物体是如何全方位地变成二维的，更不知道它是如何实现的。

面对如此“勇猛”的终极武器，一向很能打的黑洞还能将其降服吗？

二向箔 VS 黑洞

在回答这个问题之前，我们先要理清楚二向箔的性质。

有些人对二向箔存在一个误解，认为它只是一种特殊的物质，可以把三维的物体“拍扁”。其实不然，按原著的描述，二向箔并不是物质，它的实质是一片被特殊力场束缚住的二维空间。它带来的降维打击也不是简单地把三维物体给拍扁，而是直接对物体所在的背景空间进行降维。空间都成二维了，空间中的物体自然也逃不了二维化的命运。

好，现在再来看黑洞。

从广义相对论角度来说，黑洞就是一个引力足够大的连光也逃不出的一片区域。某种层面上你可以说它也不是物质，而是空间本身。

不过和普通空间不同的是，黑洞内的空间（包括时间）它是高度扭曲的。所有落入黑洞的物质都会随着时空一起扭曲到极限，最终抵达中间的引力奇点。当然，现实中的黑洞和经典的史瓦西黑洞还不太一样。现实中的黑洞通常是旋转的克尔黑洞，内部不是点而是环，所以叫做奇环。

无论是奇点还是奇环，这种东西非常特殊。它是广义相对论中的一个体积无限小、密度无限大、引力无限大所以时空曲率无限大的地方。这么多“无限大”意味着这里的计算结果是发散的，也就是存在奇异性。“奇点”我之所以习惯读“qí”而不读“jī”也是这个原因。

假如我们先不考虑奇点究竟存不存在或者广义相对论在奇点处失效的问题（毕竟现在没有哪个物理理论敢说自己可以解决奇点问题），所以奇点的存在意味着我们熟悉的那个时空将在这里终结，一切都将变成一个零维的点。

也就是说，二向箔可以把三维空间变成二维平面，但黑洞可以将三维空间变成一个零维的点。那这不相当于是说，黑洞其实是个“零向箔”吗？或者应该叫“零向粒子”？

考虑到现实中的黑洞内部是奇环，所以它们至少也是个“一向箔”或“一向丝”。而且二向箔它仅仅是把空间降了维，但黑洞不光降了空间的维，就连时间这个维度也给削掉了。所以这才是更厉害的降维打击！

这么说来，黑洞和二向箔还真有几分相似。

二向箔和黑洞的相似之处

原著里当人们第一次发现二向箔时，说它在所有的电磁波段都不可见，毕竟它只是一个没有厚度的二维空间，不存在光学特征，所以当时预警系统是通过引力波发现的。这意味着二向箔虽然不是物质，但它应该有着相当于一个天体的巨大质量，可是实际上它仅仅是张只有几厘米长的“小纸条”。

个头小但有着巨大的质量，这不也是黑洞具有的特征吗？而且黑洞要不是有周围的吸积盘，它也不会产生任何电磁辐射，这点也和二向箔很类似。

还有，当封装二向箔的力场解除时，三维空间开始像瀑布一样向二维空间跌落。对此，故事中计算出的逃逸速度正好就是光速，这和黑洞视界面的逃逸速度又对应上了。

不过有一点证明了黑洞和二向箔肯定不是一种东西，就是黑洞需要一直有得吃才会变大，它并不像二向箔那样会自发地无休止扩张。

那二向箔究竟为何可以自行扩张呢？说到这儿，我们干脆来猜一猜二向箔的原理。

二向箔的“科学原理”

刚开始不是说这东西纯属科幻想象，能有啥科学原理？虽然二向箔这个设定非常的天马行空，但强行分析一波也不是不行。

还记得之前原初黑洞那期里我们介绍过的真空衰变吗？从量子场论的角度来说，我们所谓的真空，它的势能并不一定就是某种标量场的零点。比如宇宙初期的真空，当时它或许只是一种“假真空”，之后随着温度的降低，空间发生了一级相变，原来的假真空变成了现在的“真真空”。

而对于整个宇宙来说，空间的相变过程并不是瞬间完成的，它需要一个过程。比如刚开始空间中的某一点发生了相变，随后它就像一个气泡不断向四面八方扩散。随着相变点的增多以及这些“真空泡”的不断扩张，最终整个宇宙将被“新真空”填满。

怎么样，这个过程像不像书里描述的降维打击的整个过程。而且书里也提到，随着高等文明的战争，降维打击最终将导致整个宇宙完全跌落到二维。这就和整个宇宙经历了一次相变类似。

不一样的地方在于，空间自发产生相变的概率非常非常低，而高等文明的二向箔相当于是人为创建了一块儿相变空间。更牛的是，它们还能将这块已相变的空间密封在一小块特定区域，待需要使用时再将其释放。释放后，在二维空间与周围的三维空间接触的瞬间，三维空间中的其中一个维度并不是消失了，而是由宏观蜷缩到了微观。

至于怎样才能人为地创建一块儿相变空间，以及那个维度究竟是如何变化的，这些就真没法分析了。毕竟如果所有的“幻”都能用科学来解释的话，那就不叫科幻了。

“宏观维度蜷缩到微观”，这个设定怎么感觉有点似曾相识呢？

很久之前我们在“闲说弦论”里说过，按超弦理论的计算结果，我们的宇宙应该是 9 维的。我们之所以只能感受到 3 个维度，不就是因为其余 6 个维度蜷缩在了微观吗？

这 6 个被封印的维度被称为“卡拉比-丘空间”或“卡拉比-丘流形”，它源自被丘成桐证明的卡拉比猜想，后来被引入到弦理论中。弦论学家认为，宇宙中所有粒子的性质理论上都可以通过卡拉比-丘流形从拓扑学角度推演出来。

我们知道，弦论中无论是弦还是卡拉比-丘流形，它们都是比基本粒子还要小的结构，小到普朗克尺度，目前很难用实验去检验。所以这种基于代数拓扑的卡拉比-丘流形究竟长什么样，它是以什么形式承载 6 维空间的，目前都不得而知。

但假如这种卡拉比-丘空间是真实存在的话，那有没有一种可能，今天的三维宇宙真的是先前高维宇宙经过降维打击后留下来的“遗迹”呢？

本文来自微信公众号：Linvo 说宇宙 （ID：linvo001），作者：Linvo

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