怪物馬戲團 | 文
标題不取得誇張一點,怎麽讓閣下進來學習知識呢!
講台上,認真講課的老師
每隔一段時間,我們就會看到一些 " 寓教于樂 " 的 " 遊戲 ",本意是爲了讓小孩在娛樂中學知識,有時确實有用,有時卵用不頂,屬于原本立意不錯,卻因爲一些特定原因,落得形式大于内容的點子。
但是,世界上确實是有一些真正想讓你學知識的遊戲的,而且它們精準利用了遊戲的互動性特點,做到了比科教片和教科書都更直觀的水準。
認真聽課,前途一片光明的學生
我們今天就來介紹一個萬年老物,是 11 年前 MIT(麻省理工大學)做的東西。話說史上第一款電子遊戲,同樣是誕生在 MIT 的科研項目裏的,也算一個寓言性的巧合了。
這遊戲叫《更慢的光速(A Slower Speed of Light)》,它很簡單,就是爲了讓你體驗一下把光速放慢到極慢的水準,我們會在視覺上看到怎樣的景象。
遊戲的場地是一個小村莊,有一些 NPC 在行走,地上還散布着很多小球。根據成人童話般的背景故事,這是一個死去小孩的靈魂,她要去往光的世界,但因爲光速太快了,她無法趕上,便要收集魔法球,讓光速慢下來。
所以你可以四處撿起地上的小球,每撿一個,光速就會放慢一些,直到從 30 萬公裏 / 秒,變成 2 米 / 秒。
遊戲還有個 UI,來顯示光速和你的行走速度的對比,以及光譜和可見光範圍。這個過程裏,你會看到很多有趣的場景。
首先你看到的就是顔色的改變,物體開始瘋狂變色。因爲光速改變,我們接收到的波的頻率與波源發出的頻率不一緻,我們的可視光範圍也在改變。這就是多普勒效應,我記得好像是高中物理教的東西,但其衍生理論可以很高深。
在之後會提到的科幻小說《獵戶座防線》裏,有個情節就是主角到了一個光速被改變的地方,這讓他們開始看到一些根本不存在的顔色。注意這時遊戲 UI 下方的光譜,你會發現可視光的範圍變了,紫外線和紅外線不時變成可見光,各種東西時而變藍時而變紅。
所以當你朝物體靠近,它會變藍變亮,遠離物體,它就變紅變暗;這就是物理學裏的藍移和紅移現象。
藍移
紅移
天文學上,我們看到的大多數星體都在發生紅移,因爲宇宙本身在膨脹,星體越來越遠,逃離速度比光速 " 還快 ",星星發出的光波也被拉長。星空之所以這麽黑,而不是全被太陽般的恒星照亮,也是因爲它們的光紅移了,變得黯淡。
最早做出這個猜想的名人其實是偵探 / 哥特作家愛倫坡
這個遊戲做得特别拟真,所以當你向各種方向運動時,會看到藍移和紅移不斷交替發生,如果橫向移動,還會一半紅移一半藍移。且光速越慢,這現象越明顯,因爲我們的相對速度更快了,撞到的光子就變得更多,光變得更 " 濃郁 "。
濃郁的 " 光子風暴 "
藍紅移同時出現
這遊戲從字面上展示了真正的光怪陸離,是你無法在現實中見到的景象。
接着,你會看到自己身邊的空間開始扭曲,而且是以一種非常奇怪的方式。
因爲根據廣義相對論,通俗一點說,你在空間上的移動速度越大,在時間上的移動速度就越慢,因爲時空是一體的。然而這事又隻是對你以外的人會發生,對你自己來說,時間的流動是正常的。
換做其他方式,會很難理解這個問題,但這遊戲可以直觀給你展示這事在視覺上的效果。
首先,你會發現自己在很短的一段時間裏,走過了超遠的距離,遠超你實際步伐速度能走的長度。
接着,你會發現物體之間的距離變了,周圍的物體被擠到了一起,而遠處的物體卻被拉得更遠。更奇妙的是,當你動起來的時候,會發現萬物都被拉扯得更遠了,還開始變形,離你越近,變形越嚴重。仿佛你一邁開步,目的地就在飛速遠離你,然而它的實際距離卻似乎變得更近,以至于你可以一步就走到它的面前。
距離在視覺上更遠了,實際卻變得更短;物體在視覺上飛速遠離你,實際上卻在朝你接近——這種詭異的體驗,恐怕隻有遊戲的交互性能讓人感受到。
你可能會覺得這場景很熟悉,因爲它就是各種太空歌劇,在做星際躍遷特效時的原型。因爲我們速度不變,放慢光速,其實就是光速不變,加快我們的速度。換句話說,這就是對超光速旅行的模拟。
在星戰、星際迷航,還有光環和質量效應等科幻作品裏,你或多或少都會在空間躍遷時,看到周圍的星星突然擠到了一起,而且都被拉長了,同時飛船自身在極短的時間裏,走過了極遠的距離。
所以實際上,太空歌劇是沒有一些人想得那麽無腦的,可能等《星球大戰絕地:幸存者》在四月底發售的時候,我們可以再聊聊這事。
總之,這遊戲就是這樣,讓你淺淺體驗一下無比奇妙的物理學世界,其沉浸感,很難用其他媒介表現出來。這個項目的頁面我放在【閱讀原文】裏,感興趣的人可以親自去 MIT 的 " 遊戲實驗室 " 網站學習一下。
其實這個 07 年建立的 " 遊戲實驗室(gamelab)" 裏,還有一堆 MIT 開發的類似遊戲,讓你用遊戲體驗各種超出人類常識的物理現象,堪稱打臉鄙視遊戲之人的軍火庫了。
但在現實中,如果真能放慢光速,會發生什麽呢?
會發生我們難以想象的東西,因爲光速其實是宇宙的基本架構之一,把它改掉,無數基礎的物理守則都會崩,比如四大基本力可能都會失衡,物質會開始瓦解、血液沸騰、人體分離、恒星爆炸四散、超新星提前爆發……
在 2001 年,有一篇中篇科幻小說叫《獵戶座防線》,是劉慈欣很推崇的作家寫的。這篇小說裏,作者就設定了一個能微調基本物理定律的種族,它們把這個作爲一種防線,稍稍調高了一片區域的光速,讓入侵者無法越過,一進去就會發生上面那段說的災難。
這故事是科幻史詩《Xeelee》中的一章
很顯然,這篇小說和萊姆早期的作品,啓發了大劉在三體裏的一些設定。這個故事裏的種族叫幽靈,它們還調整了自己表面薄膜的普朗克常數,讓其能反射各種粒子,抵抗多種攻擊,還能反射光子,所以像鏡子一樣反光,一些人覺得水滴的靈感或許也來自這裏。
在另一個 90 年代的神作級科幻小說系列裏,也出現了調整光速的設定。不過這個就溫和多了,作者把宇宙設定成三片區域,光速分别爲緩慢、正常和超高速。這些區域直接影響到了文明的發達程度,慢光速的區域,文明水平低且進化速度慢,高光速地區則完全反過來,像是天神一樣。
所以低光速區的種族要是能去往高光速區,并幸存下來的話,就會直接飛升,一秒修仙達成正果。三體裏的黑域等設定,可能是這套書啓發的。
套個盾:大劉是有很多獨創點子的。我不是說他在抄襲,因爲科幻小說就是這樣,大師之間互相啓發,推動整體的點子越來越多。
這個系列裏的第一本叫《深淵上的火》,在 92 年極罕見地成了雨果獎的雙黃蛋之一;然後,第二本《天淵》又把哈利波特第三部的提名給搶走了,由此可見其地位有多高。
順帶一提,那年雙黃蛋的另一個得主是科幻女大佬寫的《末日之書》,一本說黑死病曆史的穿越小說,直接帶你去 14 世紀見證歐洲黑死病的爆發,一樣屬于巨好看的神作,感興趣的可以試試,個人覺得比兩部《瘟疫傳說》的奇幻老鼠震撼太多了。
但前提是,你得帶着讀中世紀曆史小說的思維去看,不能當成在硬科幻裏看一堆現代人的故事。
這書其實以前國内一直在 8 分以上,海外口碑超高,星雲雨果都一起拿了。誰知三體爆火後,很多隻看硬科幻的新科幻粉把它分給踩下去了……讀書還是應該包容一點。
OK,好東西推薦完,收工 ~
英語足夠的話,也可以翻牆去看這個視頻,他比我說的好很多,我的很多通俗化表達其實是不嚴謹的:
https://www.youtube.com/watch?v=udqihUBGuZ8&t=668s
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