三体：从牛顿大炮到云天明的低速航天，刘慈欣逃离黑域的暗示！

卫星
在很早之前，牛顿爵士就提出过一个设想：如果在山顶架设一门大炮，在不考虑空气影响的情况下，如果这门大炮的威力足够大，能够一次性赋予炮弹每秒7.9千米的初速度，即第一宇宙速度。那么这发炮弹将永不落地，围绕地球做圆周运动。这就是著名的“牛顿大炮”设想，它形象的向人们说明了“速度”和“引力”之间的关系。依靠着这个重要的推论，现代科学家不仅制造出了人造地球卫星，更进一步推导出了物体彻底逃离地球的第二宇宙速度，及从地球上摆脱太阳引力影响，逃离太阳系的第三宇宙速度：16.7千米每秒。
第三宇宙速度是物体从“地球”上发射，逃逸太阳系的最小速度，也是刘慈欣在《三体》中宇宙安全声明的理论基础。如果将太阳系转化成低光速的黑域，将光速降低至16.7千米每秒之下，则太阳系中的任何物体都不可能逃离太阳系啊，也就不可能对太阳系之外的文明产生威胁。

太阳系黑域
黑域即“宇宙安全声明”是刘慈欣先生所开的巨大脑洞，作为科幻小说来说已经足够的优秀，但从现实物理学而言，所谓的宇宙安全声明其实并不完美。很多人没有注意，云天明在课堂上提出的的低速航空理论（注：程心的回忆）就是破解黑域的办法之一，算是刘慈欣给读者的一个小小的暗示。“从原理上讲只要能维持恒定上升的动力，以汽车的速度，甚至以步行的速度也可以走到太空，甚至可以走到月球轨道。”云天明的低速航天理论，从某种程度上揭示了逃逸天体引力的复杂性。因此，如果将太阳系转化成黑域，人类依然有办法可以逃出来。
第一、低速长期加速逃离方案：万有引力在宇宙四种基本力中其实是最弱的力，在现实中，我们只要轻轻一跳就能暂时摆脱地球引力的束缚。我们之所以还会落到地面一种原因是因为本身的初速度不够快，但更重要的原因是因为没能维持持续的上升力。如果我们能够持续的维持一种上升的力，哪怕是每秒钟1米，仍然能够摆脱地球、或者太阳引力的影响，最终走出黑域。人造火箭、太空电梯都是这个原理，它们的初速度都不快。所以如果太阳系被转换成黑域，人类如果能造出一艘长期加速的飞船，在不超过16.7千米每秒不违反爱因斯坦相对论的情况下，依靠长期加速，依然能够逃离太阳系。

黑域
第二、一次加速逃离方案：在航天中，逃逸速度跟天体的质量、天体的运行速度、天体之间的距离、航天器的速度都有直接的关系。因此所谓16.7千米每秒的第三宇宙速度，实际指的是航天器从“地球”起飞逃离太阳系的最小速度。如果换做其他行星，因为本身质量和太阳距离的关系，航天器一次性加速所需的逃逸速度也随之改变。
根据牛顿的万有引力定律，天体的引力大小跟距离的平方成反比。也就是说太阳的引力，在现实中衰减的非常剧烈，一个星球距离太阳越远，所受太阳的引力就越小，从这个星球起飞的航天器摆脱太阳引力所需的逃逸速度也就越低。假设人类飞船从距离太阳更远的冥王星或者柯伊伯带天体起飞，通过一次加速，就像牛顿大炮中的炮弹一样，在不高于16.7千米每秒，不违反爱因斯坦的相对论的情况下，依然可以逃离太阳系黑域。

刘慈欣
虽然从技术上来说，刘慈欣创造的黑域理论确实有其技术上的漏洞，但并不能说宇宙安全声明完全不成立，黑域仍然会对黑暗森林中的博弈产生重要的影响。首先，由于黑域本身的光速被降低，因此黑域中的人即使是能够最终逃离，也要付出巨大的代价和超长的时间。以太阳系为例，如果将太阳系完全转换成黑域，会形成一个直径达到2光年的低光速球体。人类如果要从中心逃离，哪怕以最快的光速航行也需要将近2万年的时间，没有哪一艘飞船能够持续加速2万年以上，也没有哪艘飞船能够给人类提供2万年的生命维持。因此，如果人类要从地球进行逃离，以上两种方案都不成立。只能在太阳系完全转换成黑域之前，提前将人类和飞船聚集在黑域的边缘，这样就不用跨越1光年的距离，能大幅缩短逃离的距离和时间。
但黑域真正的可怕之处还不在于此，由于光速被降低到16.7千米每秒，远低于太阳本身617.7千米/秒的逃逸速度，因此一旦太阳系被转化成黑域，太阳将从此不再发出光。失去阳光后，整个太阳系将变成一个完全黑暗的世界，人类几乎与自杀无异。
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