电子通道理论的发展

  • 2019-03-03
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电子通道是阿西莫夫的科幻小说《神们自己》中某个平行宇宙中的智慧生物和人类共同建造的通过在两个宇宙间置换物质获取能源的一种装置。这种装置是整部小说的核心要素,如果不能理解这种装置,读者便无法理解小说中主人公行为的原因,至少是不能从理性的角度理解。如果读者觉得故事中主人公的行为比较牵强,故事便不是一个好故事。但电子通道的原理十分复杂,若是作者像教科书一般的长篇大论,试图一次性解释清楚,那么他一定会失去所有的读者——因为根本就不会出版。

阿西莫夫采用了一种极为聪明的办法来解决这个问题:让读者随着主角的视野与思考,从简单到复杂,依次接受了几个版本的电子通道的原理。而各个版本的原理,是主角和不同的人交谈时说出的。当主角弄懂电子通道的原理时,读者也明白了。这是一种很值得借鉴的方法,既值得小说家借鉴,也值得教育家借鉴。

下面是我整理的从易到难各个版本的电子通道理论。

一、放射获得能量

这些基本是人们观测到的事实,主角在研究科学史时得知这些知识。

原子核中有两种力在起作用:强相互作用力(质子、中子相互之间都存在的引力)和电磁力(带正电的质子之间的斥力)。钚元素有94个质子,在我们的宇宙中钚的同位素主要有钚238、钚239、钚240、钚241和钚242。钚186不可能存在是因为它的原子核中中子数量太少,强相互作用力不足以克服质子之间的斥力。

平行宇宙中的智慧生物将我们宇宙中的钨186(主要是人类特意放置的)置换为钚186。刚置换时钚186是稳定存在的,但随着时间的流失,它的放射性会逐渐增强,放射出正电子来。最终,原子核中会有20个质子转换为中子,钚186衰变为钨186。而这20个正电子又会中和掉20个电子,进一步释放能量。每置换一个原子,我们的宇宙就减少20个电子,同理,平行宇宙就会多20个电子,电子通道由此得名。钚186和钨186永不停止地循环转化,而双方在这一过程中都能够获取到能量。

二、自然法则的惯性

这是“电子通道之父”哈兰姆的“首次”演讲中提出的,同样主角是在研究科学史时得知的这些知识。

钚186在被刚刚置换来我们的宇宙时是没有放射性的,这说明它的内部维持着平行宇宙中较强的强相互作用力,维持着那个宇宙的自然法则。而它的放射性渐渐增强,则是因为我们宇宙的自然法则渐渐地对它起了作用。这种起作用是很缓慢的,所以它是渐渐放射,而不是一置换过来就发生爆炸。

三、自然法则的中和

主角阅读哈兰姆的科普文章后想到的,在与哈兰姆见面时说出,但实际上哈兰姆也早就想到了。

钚186出现在我们的宇宙中后渐渐有了放射性,这是因为我们宇宙的自然法则对它起了作用,但同时它携带的自然法则也对我们的宇宙在起了作用。两个宇宙的自然法则发生了中和,详细点讲,就是我们的宇宙中强相互作用力变强了,而平行宇宙中强相互作用力变弱了。但由于与整个宇宙相比,我们置换的物质是微不足道的,所以自然法则的变化也是可以忽略的。

四、自然法则的传播速度

主角在见参议院巴特时说出了这一理论,在见陈时完善了这一理论

人们普遍认为在真空中自然法则以光速传播。但我们假设其传播速度远小于光速,那么由于跨宇宙物质置换都发生在地球,都发生在太阳系,所以被改变的自然法则会在太阳系堆积起来,导致太阳系的强相互作用力强于我们宇宙的其他部分。强相互作用力增强会导致核聚变更容易发生。太阳的能量来源便是核聚变,现在没有爆炸是因为聚变产生的能量与太阳自身质量产生的引力处于一个微妙的平衡中。只要强相互作用力增强一点点,这个微妙的平衡就会被打破,结果便是太阳会爆炸。而相应的,平行宇宙中的太阳会由于强相互作用力减弱而逐渐冷却。当我们的太阳爆炸后,平行宇宙中的智慧生物没有了可以置换的钨186,还要面临冰冷的太阳。我们会在瞬间毁灭,而他们会在能源的缺乏中逐渐毁灭。

五、无需置换

来自平行宇宙的故事,最后也有人类想到了

我们的太阳爆炸后会形成类星体,可以高强度的喷射几百万年的能量。到那时,平行宇宙中的智慧生物便不用置换人类特意放置的钨186来获取能量,而是随处可以获取能量,只需要打开一个缺口,比海洋更为广博的能量便会源源不断地倾泄而出。所以他们不用担心他们的太阳冷却,也不用担心我们的太阳爆炸。相反,处于稳妥的考虑,他们更希望我们的太阳爆炸。

六、跨宇宙传输物质的技术

最后一章中一个地球人类和一个月球人类一起在月面真空环境中实验成功

强相互作用力的强弱由介子数量的多少决定,月球人类发明了可以调节介子数量的仪器——介子仪。而通过调节介子数量,我们便可以改变局部的自然规律。而被改变自然规律的局部,便成为了通向一个平行宇宙的门,通向的平行宇宙的自然规律和我们改造出的一样。

小说的最后,人类继续和强相互作用力比我们强100倍的宇宙置换物质,同时也从一个强相互作用力比我们弱很多的尚未爆炸的宇宙蛋中获取能量,两者平衡之下太阳系的强相互作用力可以维持平衡。人类享用方便的清洁能源而太阳也不会爆炸。

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