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三體劇組是懂物理的

量子位 2023/1/23 22:21:01 責(zé)編:夢(mèng)澤
感謝IT之家網(wǎng)友 slax01 的線索投遞!

朋友,追劇版《三體》了嗎?

沒有的話春節(jié)期間可以淺追一下,測(cè)試你體內(nèi)的物理 DNA 有沒有興奮狂動(dòng)。

某物理專業(yè)同學(xué)朋友圈(節(jié)選)

“還原度極高”的科學(xué)儀器在劇中隨處可見 ——

比如楊冬做粒子對(duì)撞實(shí)驗(yàn)的良湘加速器,取景正兒八經(jīng)用了中科院高能物理研究所的北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)。

還有位于北京密云不老屯的國(guó)家天文臺(tái)密云射電觀測(cè)站,眼不眼熟?

國(guó)家天文臺(tái)密云觀測(cè)站(圖源:中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)官網(wǎng))

對(duì)咯!就是汪淼觀察宇宙背景輻射數(shù)據(jù)的地方。

在這里,他驚訝發(fā)現(xiàn)申玉菲說的是真的:“整個(gè)宇宙都為你閃爍?!?/p>

各種真實(shí)取景,主在不在乎咱不知道,學(xué)物理的朋友們真的看得很快樂??!

不僅是開頭提到的這幾個(gè)場(chǎng)景,劇版《三體》里,塞入了各種各樣的彩蛋,不容錯(cuò)過。

好多彩蛋,都是計(jì)劃的一部分

彩蛋,是劇版《三體》計(jì)劃的一部分。

順著前文提到的實(shí)景拍攝說開去,劇中還原度極高、符合科學(xué)實(shí)驗(yàn)的細(xì)節(jié),都有些啥?

知乎網(wǎng)友 @海伯利安和劇中的楊冬是“同行”,北京譜儀國(guó)際合作組的前成員。

他提到,楊冬手里那份從良湘加速器上拿到的粒子物理實(shí)驗(yàn)結(jié)果,幾乎可以以假亂真。

因?yàn)槟蔷褪?strong>北京譜儀 II(北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)上的通用磁譜儀)的運(yùn)行狀態(tài)報(bào)告,頂部圈出部分即“BES-II Run Status Report”。

從右側(cè)的紅圈圈里可以看到,正電子的能量是 1855.464MeV,能散 2365keV。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果下半部分的圖表,顯示了加速器里面正負(fù)電子的束流強(qiáng)度隨時(shí)間變化的曲線。

1 月 9 日北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)

@海伯利安 還作證,楊冬值班時(shí),電腦屏幕上顯示的圖表和數(shù)據(jù)都是真實(shí)的粒子物理實(shí)驗(yàn)。

良湘加速器實(shí)驗(yàn)室的粒子對(duì)撞實(shí)時(shí)重建模擬示意圖

他直接擺出了自己拍攝的北京譜儀值班室圖片,和值班隊(duì)友一起葛優(yōu)躺那種。

還有楊冬三次實(shí)驗(yàn)失敗后,給自己導(dǎo)師發(fā)去了一份讓這位外國(guó)科學(xué)家也信仰破滅的“致命”傳真。

放大看這份實(shí)驗(yàn)圖表:

上面的實(shí)驗(yàn)結(jié)果雖然不是真實(shí)存在的,但圖顯示的信息,確實(shí)是 J/ψ 粒子衰變到電子 e 和繆子 μ 的質(zhì)量譜 (J/ψ→ eμ))。

左邊的直方圖,橫坐標(biāo)是電子和繆子的不變質(zhì)量,縱坐標(biāo)是事例數(shù)。

整個(gè)曲線凸起的峰值,正好對(duì)應(yīng)著 J/ψ 粒子的質(zhì)量 3.097GeV。

等到劇情發(fā)展至汪淼停止納米實(shí)驗(yàn)時(shí),有好幾條彈幕從眼前飄了過去:

納米中心實(shí)拍!

關(guān)于此,另一位知乎網(wǎng)友 @極薩學(xué)院冷哲 也透露出國(guó)家納米科學(xué)中心為劇版《三體》開的綠燈。

看劇會(huì)發(fā)現(xiàn),這一場(chǎng)景的畫面在拍攝時(shí),仿佛都在鏡頭前加了黃色玻片,一切都浸泡在黃光里。

@極薩學(xué)院冷哲 拿自己去丹麥納米中心時(shí)的見聞為例,那邊幾個(gè)超凈間就用了黃色玻璃。

主要目的是濾光,防止其他光影響光刻膠,避免紫外線和近紫外線對(duì)這些材料進(jìn)行曝光。

(光刻膠,指通過紫外光、電子束、離子束、X 射線等的照射或輻射,其溶解度發(fā)生變化的耐蝕劑刻薄膜材料)

簡(jiǎn)單理解,可以聯(lián)想汪淼在劇中被紅光籠罩的老式暗房,也是為了保護(hù)膠卷底片。

要講真實(shí)度,劇版《三體》片方可能就想著,那不如再把細(xì)節(jié)度拉滿一點(diǎn)。

于是劇中還提到了很多沒有出鏡,但真實(shí)存在,分布在全國(guó)各地的觀測(cè)站。

“汪淼驅(qū)車沿京密路到密云縣,再轉(zhuǎn)至黑龍?zhí)?,又走了一段盤山路,便到達(dá)中科院國(guó)家天文觀測(cè)中心的射電天文觀測(cè)基地。他看到二十八面直徑為九米的拋物面天線在暮色中一字排開,像一排壯觀的鋼鐵植物,2006 年建成的兩臺(tái)高大的五十米口徑射電望遠(yuǎn)鏡天線矗立在這排九米天線的盡頭?!?/p>

除去北京不老屯天文臺(tái),還有個(gè)觀測(cè)站被提及。

第五集里出場(chǎng)的沙瑞山看到宇宙背景輻射波動(dòng)后,賊搞笑地表達(dá)了自己要發(fā)頂會(huì)的內(nèi)心激動(dòng)(手動(dòng)狗頭)。

在此之前,他為了確認(rèn)數(shù)據(jù),瘋狂呼叫了烏魯木齊射電觀測(cè)基地

現(xiàn)實(shí)中,新疆烏魯木齊南山,確實(shí)存在著替人類仰望著星空的射電基地。

因?yàn)橹亲訉?duì)儀器的干擾,烏魯木齊的射電基地也曾觀測(cè)到宇宙為汪淼的閃爍。

此外,雖然只是在臺(tái)詞里一閃而過,但提及的六個(gè)野外觀測(cè)站,如青海德令哈射電天文臺(tái)、江蘇盱眙天文臺(tái),都是紫金山天文臺(tái)的“在編”成員。

不光場(chǎng)景有原型,連角色的造型都是有原型的。

知乎網(wǎng)友 @李若指出,劇中的物理學(xué)家丁儀的形象可能參照了中科院理論所研究員何頌。

何頌是研究弦理論和散射振幅方面的專家,CHY 定理作者之一,被評(píng)價(jià)為是“理論所中最像理論物理學(xué)家的研究員”。

抓大的同時(shí),劇版《三體》也沒有放小。

豆瓣、微博上網(wǎng)友都在討論自己的發(fā)現(xiàn),不同年代背景下的鏡頭,片方都在試圖拿捏細(xì)節(jié)。

青年葉文潔所在的上世紀(jì) 60 年代,計(jì)算機(jī)使用穿孔紙帶作為存儲(chǔ)介質(zhì),看來(lái)也是經(jīng)過考證的。

劇情到了 2007 年,電腦就都是經(jīng)典的 Windows XP 系統(tǒng)了。

連原著中提過一嘴申玉菲家有一臺(tái)惠普 RX8620 小型機(jī),劇組都不知道從哪淘換來(lái)一臺(tái)長(zhǎng)得很像的。

更多道具置景上帶來(lái)的真實(shí)感在此不再贅述,但還是想提一下埋藏劇中的其它小彩蛋。

畢竟開場(chǎng)畫面就給觀眾安排了特定角度的旅行者 1 號(hào)探測(cè)器。

第一集出現(xiàn)的“不要回答”,拼音后面的編碼也是對(duì)應(yīng)《漢字編碼簡(jiǎn)明對(duì)照表》。

(注:“不要回答”,是三體人里的和平主義者,1379 號(hào)監(jiān)聽員對(duì)人類世界發(fā)出的警告。)

還有片方簡(jiǎn)單粗暴的惡趣味(不是的),把楊冬外籍科學(xué)家導(dǎo)師命名為曼費(fèi)。

這不明擺著是在朝理查德?費(fèi)曼致敬么!

第 8 集中,汪淼回憶參加科學(xué)邊界聚會(huì)的人中,有研究量子光學(xué)的潘建中,還說“最近都是關(guān)于他的報(bào)道”,那想必是來(lái)自中科院院士潘建偉了。

還有一個(gè)不算物理彩蛋,但算科幻彩蛋的。

第九集出現(xiàn)的原創(chuàng)人物胡曉希,筆名為“川陀的詩(shī)人”,川陀也是阿西莫夫的《基地》系列中“銀河帝國(guó)”的首都。

啊,彩蛋好多,列不完了,如果有別的發(fā)現(xiàn),歡迎在評(píng)論區(qū)幫忙告訴大噶~

背后豪華顧問團(tuán)隊(duì)

那么問題來(lái)了,三體劇組怎么那么懂?

不妨來(lái)扒一扒背后的顧問團(tuán)隊(duì),記得當(dāng)年在拍攝中就有 20 人科學(xué)家顧問團(tuán)的消息傳出。

我們直接拉到片尾一閃而過的滾動(dòng)字幕,特別鳴謝部分:

以及科學(xué)顧問部分:

清華、復(fù)旦、中科院高能所、納米中心、氣象局、天文館這些應(yīng)該不必介紹了。

中國(guó)衛(wèi)通集團(tuán),是中國(guó)航天科技集團(tuán)下屬子公司,我國(guó)唯一擁有通信衛(wèi)星資源且自主可控的衛(wèi)星通信運(yùn)營(yíng)企業(yè)。

悟理學(xué)院,是中科院物理所長(zhǎng)三角中心的科學(xué)傳播平臺(tái)。

個(gè)人顧問中,追劇的小伙伴們也紛紛表示從中看到了熟悉的名字。

魏紅祥,中國(guó)科學(xué)院物理研究所研究員,經(jīng)常出現(xiàn)在各大科普活動(dòng)中,還是 2020 年的“十大科學(xué)傳播人物”獲得者。

王元卓,中科院計(jì)算所研究員,也是長(zhǎng)期致力于科普。劉慈欣另一部改編作品《流浪地球》電影上映后,他憑借幾張為女兒普及電影中知識(shí)的手繪圖走紅,被大家稱為“硬核科學(xué)家奶爸”。

國(guó)家天文臺(tái)研究員茍利軍,帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)對(duì)人類發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)行星級(jí)黑洞“天鵝座 X-1”作出了精確測(cè)量并登上《Science》,被稱為“給黑洞‘畫像’的人”

……

這里特別要提的是中科院高能物理所的博導(dǎo)劉倩。

根據(jù)知乎用戶 @東風(fēng)漸起的分享,劉倩老師主要負(fù)責(zé)對(duì)接和解答劇組的疑惑。

看看劉倩老師給劇組的資料之詳盡,最后能拍到這種程度也就不奇怪了。

在開播之后,劇組也沒有忘記繼續(xù)為大家科普。

在劇中角色汪淼的微博賬號(hào)上,每天都會(huì)有針對(duì)當(dāng)天播出內(nèi)容中的小卡片。

如果大家看劇時(shí)有什么不明白的,可以去?一眼。

在后面未播出的劇情中,還會(huì)有不少與科學(xué)相關(guān)的名場(chǎng)面。

比如三體游戲中的人列計(jì)算機(jī),由士兵組成邏輯門執(zhí)行二進(jìn)制計(jì)算。

再比如“古箏行動(dòng)”,也就是汪淼研究的納米材料“飛刃”進(jìn)入實(shí)戰(zhàn)(更多的就不劇透了)。

根據(jù)官方“追劇日歷”,古箏行動(dòng)會(huì)在第 29 集出現(xiàn)。

相信劇組也不會(huì)讓大家失望(你最好不要?。?/p>

One More Thing

劇中有一位天才數(shù)學(xué)家魏成,目前出場(chǎng)鏡頭不多。

就是時(shí)刻在算題,跟人說話眼睛也不離草稿紙的那位。

他在計(jì)算的正是三體問題,也就是三體人面臨的生存難題。

在三體星球有 3 個(gè)太陽(yáng),他們相互影響出現(xiàn)混沌現(xiàn)象導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)軌跡無(wú)法預(yù)測(cè),氣溫與光照變化不定,引發(fā)各種生態(tài)災(zāi)難。

在現(xiàn)實(shí)中,三體問題是一個(gè)世紀(jì)數(shù)學(xué)難題,最早由牛頓提出。

此后歐拉、拉格朗日、泊松等許多著名數(shù)學(xué)家前仆后繼,都只能算出在一定條件下的特殊解。

直到龐加萊從中發(fā)現(xiàn)混沌現(xiàn)象,并證明了三體問題無(wú)法得到解析解。

But,還是有科學(xué)家在計(jì)算機(jī)和統(tǒng)計(jì)學(xué)的幫助下取得了一些進(jìn)展。

對(duì)于由質(zhì)量無(wú)等級(jí)差距的三個(gè)物體形成的“非層級(jí)三體系統(tǒng)”,經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的演變,有一個(gè)狀態(tài)是最可能發(fā)生的 ——

其中一個(gè)體最終會(huì)逃逸出去,另外兩個(gè)演變成規(guī)律運(yùn)動(dòng)、可預(yù)測(cè)的“雙星”系統(tǒng)。這個(gè)過程被稱作三體系統(tǒng)的衰變(Decay)。

換句話說就是,三體人只要等得夠久,就會(huì)有一個(gè)太陽(yáng)被甩出去。

2019 年,以色列希伯來(lái)大學(xué)的 Nicholas Stone 等人,得出了非層級(jí)三體問題的統(tǒng)計(jì)學(xué)閉合解。

2021 年,同樣來(lái)自希伯來(lái)大學(xué)的物理教授 Barak Kol,改進(jìn)了 19 年的理論,做到了預(yù)測(cè)一個(gè)體逃逸的概率。

如果三體人拿到這些成果,或許就不需要來(lái)入侵地球了(狗頭)。

參考鏈接:

  • [1] 知乎授權(quán)回答:@海伯利安

  • https://www.zhihu.com/question/578863156/answer/2847218222

  • [2] 知乎授權(quán)回答:@楊希

  • https://www.zhihu.com/question/578863156/answer/2847722120

  • [3] 知乎授權(quán)回答:@極薩學(xué)院冷哲

  • https://www.zhihu.com/question/578863156/answer/2847558550

  • [4] 知乎授權(quán)回答:@李若 https://www.zhihu.com/ question / 578896918 / answer / 2847911631

  • [5] 漢字編碼簡(jiǎn)明對(duì)照表

  • https://www.renrendoc.com/paper/164654582.html

本文來(lái)自微信公眾號(hào):量子位 (ID:QbitAI),作者:衡宇 夢(mèng)晨

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