現(xiàn)實世界中（甭管是人類還是外星人），像“水滴”外殼這種超強材料，有被打造出來的可能嗎？
要說《三體》里哪個武器最讓人印象深刻，那恐怕非“水滴”莫屬了。我知道有些人肯定會選“二向箔”，畢竟直接把世界二維化的“真?降維打擊”明顯比水滴厲害多了。不過相較于水滴這種還算講點道理的東西來說，二向箔已經(jīng)太過逆天，以至于這個設(shè)定顯得過于的“幻”，而不那么“科”了。所以更貼近現(xiàn)實的水滴反而更容易給人留下深刻印象。
原著中大劉花了不少篇幅來描寫水滴涉及的物理。比如水滴的外殼，它就是一種由強相互作用材料打造的絕對堅硬的物質(zhì)。按書里的說法，這種材料中的原子已經(jīng)被強相互作用一個挨一個地牢牢釘死，帶來的效果就四個字 —— 無堅不摧！哪怕號稱太陽系中最硬的物質(zhì)金剛石和它相比，簡直就像塊豆腐。
這種材料究竟能不能打造出來，我們得先知道大劉口中的“強相互作用”到底是個什么東西。
我們知道，原子核通常由質(zhì)子和中子構(gòu)成。中子不帶電就不說了，對于帶正電的質(zhì)子來說，它們之間應(yīng)該存在很大的斥力。但是這些挨得很近的質(zhì)子并沒有分崩離析，相反它們被牢牢地束縛在一起，構(gòu)成了非常穩(wěn)定的原子核（放射性元素除外），這其中的功勞就非“強相互作用”莫屬了。
強相互作用也叫強力，它是四大基本力中最強的力，其強度是電磁力的 137 倍，是弱力的一百萬倍（10^6），更是引力的一千萬億億億億倍（10^39）。不過強力雖強，它的作用距離卻非常短，大概只有 10^-15 米，也就是原子核大小，平時生活中我們幾乎接觸不到，它被歸為短程力。
由于原子和原子核之間個頭差了有 5 個數(shù)量級，如果把一個足球場看做是一個原子的話，原子核只相當(dāng)于草地上的一只螞蟻。
既然強力的作用距離只在原子核級別，那么像水滴那樣把那么大的原子一個個給釘死，顯然是沒戲的。除非有什么方法能讓強力由短程力變成像電磁力那樣的長程力。
之前量子系列里我們說過，其實強力它本身就是長程力。因為傳遞強力的膠子和傳遞電磁力的光子一樣，它們都沒有質(zhì)量，理論上都以光速傳播。而且和電磁力的強度隨距離增加而減小不同，強力是唯一一種強度不隨距離增加而減小的作用力。那是什么限制了它的作用范圍呢？沒錯，就是夸克禁閉。
當(dāng)兩個夸克距離足夠遠時，束縛它的膠子的能量會強到形成新的夸克，所以強力無法表現(xiàn)出長程力的效果，它只在質(zhì)子、中子這類強子的內(nèi)部起作用。
你可能會有疑問：那不對啊，剛才不是說帶正電的質(zhì)子之所以被束縛在一起，不就是因為強相互作用嗎？
確實，在這個過程中其實會有一些多余的強力殘留下來，“溢出”到強子外部。這些殘余的強力就成為了束縛質(zhì)子的那股力，人們稱其為“核力”。也就是說，強子之間原本并沒有直接由膠子帶來的強相互作用，那些質(zhì)子和中子其實是被這些殘余的核力束縛起來的。而這個核力是會隨距離增加而迅速減小的，因此強力的作用范圍最終只停留在了原子核尺度。
原著中大劉設(shè)想的方式是：通過某種“力場發(fā)生器”使得電磁力相互抵消，從而導(dǎo)致強相互作用力溢出。雖然不清楚具體原理，但是這個聽起來和剛才的“強力溢出成核力”似乎有點類似。只是這個所謂的“力場發(fā)生器”著實有點過于虛幻，現(xiàn)實中有什么其它更具可行性的方法嗎？
在遵循現(xiàn)有物理法則的情況下，如果要讓強力突破距離限制，那就相當(dāng)于是要打破夸克禁閉，因此最直接有效的方法就是 —— 提高溫度（雖然這不符合原著中“水滴表面接近絕對零度”的這個設(shè)定）。
具體提高到多少呢？這個是可以算出來的，大約需要至少一萬億度的高溫。沒錯，這正是大爆炸之初“夸克-膠子時期”的宇宙環(huán)境溫度。
除了提高溫度，增加密度也是一個方法。就是讓夸克們不再三三兩兩配對兒，而是一個挨一個擠在一起。
無論是哪種方法，此時我們得到的是一種被稱為“夸克湯（quark soup）”的夸克-膠子等離子體（quark-gluon plasma, QGP）。
別以為很扯，這東西在現(xiàn)實中還真就造出來過，當(dāng)然只是極其微量的粒子級別。
2005 年，科學(xué)家在布魯克海文國家實驗室的重離子對撞機（RHIC）中首次制造出了夸克-膠子等離子體。這是一種近乎完美的費米液體，具有相當(dāng)?shù)偷酿?，幾乎沒有任何摩擦阻力?？吹竭@個描述，頓時感覺“水滴”這個名字起的真的非常貼切。
不過這種夸克-膠子等離子體雖然更像是種“液體”，但是硬碰硬的話你還真不一定干得過它。因為從密度上來說，它確實已經(jīng)超過了太陽系內(nèi)的所有物質(zhì)，甚至比中子星都更勝一籌。畢竟中子星內(nèi)部只停留在中子簡并態(tài)，如果突破這個限制，估計只有理論上存在的夸克星敢與之一搏。
這么看來，水滴的強相互作用材料僅僅是釘死了原子，但是夸克湯更進一步，直接釘死了夸克。設(shè)想：假如“末日戰(zhàn)役”中人類的戰(zhàn)艦是由某種夸克湯打造的話，那么結(jié)果可能會是另一番景象。
本文來自微信公眾號：Linvo 說宇宙 （ID：linvo001），作者：Linvo
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