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演之篇-宇宙溯源部分详解

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演之篇的宇宙溯源部分,可能是整部游戏最困难的一处解谜。虽然网络上已经有了许多通关视频,但受到视频表达形式的限制,对于具体的操作步骤和背后的设计原理解释得还不够详细。所以我试着把上一帖游戏攻略里的部分内容单独抽出来,新发一贴进行详解。



IP属地:山东1楼2023-09-16 09:58回复
    1. 溯源-第一个时代
    注意:由于需要对谜题进行详细解释,接下来划分的几个解谜章节包含剧透较多。
    为了探索终极秘密——网格之外与自身之内的一切秘密,丁4702和戊FCD2试图通过一个仿真模型进行推演,他们根据从网格中下载的信息,选用的是热大爆炸模型。接下来的部分涉及到量子力学、粒子物理学、分子化学等知识,几乎是整部《汐魇》最困难的解谜。若想独立完成,游戏中获得的提示一定仔细阅读,但游戏里的提示也许是不够的。推荐解谜之前参考以下资料:
    1.量子力学认为一切微观粒子都具有波粒二象性。也就是说,根据不同的观测方式,可以观测到微观粒子既具有粒子的特征,也有波的特征。
    2.由于微观粒子的波动性,它们不可能像经典粒子一样被准确追踪,也无法因不同的轨道而被区分。因此认为同一种类的微观粒子是不可区分的,将其称为“全同粒子”。可以将全同粒子区分为“费米子”和“玻色子”,它们分别遵循玻色-爱因斯坦统计和费米-狄拉克统计。二者的自旋量子数也分别为半奇数整数倍和整数倍,例如质子、中子、电子属于费米子,自旋为1/2;而光子属于玻色子,自旋为1(在游戏中表现为圆形和内凹正方形两种形状,同时在粒子介绍中把自旋和粒子属性写在了一起)。
    按照泡利不相容原理,多个玻色子可以占据同样的量子态,而两个费米子之间却存在一种排斥力,不能占据同一个量子态,这是二者之间一个很重要的区别。作为费米子的电子依据这一原理,在原子中分层排列。可以按照简化的方式,将费米子理解为构成物质的单元,把玻色子理解为传递物质间“力”的媒介。
    3.味(Flavor味道)是基本粒子的分类。在标准模型中存在六味(上、下、粲、奇、顶、底)夸克和六味轻子。反粒子的电荷、重子数、轻子数等与正常粒子相反。通过W和Z玻色子承载的弱力,夸克可以发生味变。(这就是丁型机第三个问题:哪种力可以进行变味的答案)
    4.代(Generation世代)也是基本粒子的分类。按照标准模型,费米子可分为三代,第一代包括电子、上及下夸克及电子中微子。所有普通物质都由第一代的粒子所组成。第二及第三代粒子只能在高能实验中制造出来,并且在短时间内衰变成第一代粒子(所以在合成时只需要最小的球,大球是没用的,合成出来就会衰变)。这些粒子排列成三代是因为每一代的四种粒子与另一代相对应的四种粒子的性质几乎一样,唯一的区别是它们的质量。
    5.色荷是夸克与胶子的性质。它与视觉上的色彩无关,而只是因为色荷有三种类型,类比于三原色而已。夸克的颜色可以看作红绿蓝三色的一种,而反夸克则为三者的“反色”中的一种,也就是“反红”“反绿”和“反蓝”(有时会用互补色表示,即青色、洋红色和黄色,在游戏中就是用反色来表示反粒子)。想要通过胶子合成新物质,必须让合成后的粒子呈现出色中性(无色):三原色、反三原色或互补色合成出来是无色的。
    6.夸克有三种色(三种反色),在夸克之间最主要的力是由胶子构成的强相互作用力。强力只作用于带色荷的粒子,它是把夸克结合起来的基本力量。
    第一个地图是代表宇宙诞生后的第一个时代,模拟的是宇宙的开端。大爆炸后约1秒钟,温度降低到约100亿度。主要起作用的是胶子承载的强相互作用力。现在视角也从丁4702转变到戊FCD2。
    微观粒子不能被肉眼直接观测,所以粒子的这些性质在游戏中只是以一种形象的方式表现出来而已。在进行解谜之前,还需要解释一下在游戏中如何表现微观粒子的状态。
    颜色代表粒子的色荷,所以地图上的夸克在三原色之间不断变化,具有八重态的胶子的颜色变化最丰富,而带电轻子和中微子等粒子没有色荷,所以用灰色表示。
    旋转代表粒子自旋的状态,可能为正或负,因此存在自旋的粒子在地图上表现为有一个箭头在旋转,引力子作为假想的粒子,自旋被推测为2,因此引力子内部有两个箭头在旋转。
    符号代表电荷的正负,因此具有正电荷的上夸克和W+玻色子用“+”表示,具有负电荷的下夸克和W-玻色子用“-”表示,如果粒子为电中性,则粒子内部不用符号表示。
    符号里的黑白比例代表电荷数绝对值的大小,因此电荷+2/3的上夸克符号内白色多于黑色;电荷-1/3的下夸克符号内黑色多于白色。
    形状代表遵循不同统计规律的两类基本粒子,圆形代表费米子,内凹正方形代表玻色子。
    和丁型机对话,她会让你去调查学习这里的知识,然后提出几个问题。
    第一个问题是能看到多少费米子。费米子就是地图偏左边的那12个圆球(上夸克u、下夸克d、粲夸克c、奇夸克s、顶夸克t、底夸克b、电子e、电中微子ve、渺子μ、渺中微子vμ、涛子τ、涛中微子vτ)。
    第二个问题是看到的玻色子中有几对反粒子。这个问题也容易回答,是右下的那一对(W+玻色子和W-玻色子。它们质量相等而电量相反)。
    答对后获得了“通灵”的能力,丁型机让你试着与这些粒子进行沟通获得更多资料。沟通一次后就能回去找她,但是建议把所有对话都读一遍。
    丁型机会继续问你问题。第三个问题是谁能改变量子的味,答案是弱力。(问右下的W和Z玻色子)
    第四个问题是涛子可以受到几种基本力的作用,答案是3种。(弱力、引力、电磁力。因为涛子没有色荷,所以不能受到强力的作用)
    第五个问题是什么粒子不能被单独观察到,答案是胶子。(因为胶子如同坚韧的铁丝,铁丝必须有存在一个以上的端部。没有端部[夸克],铁丝中部[胶子]就不能存在)
    回答完这些问题以后,丁型机让你实操一下刚才学到的理论,组装更复杂的物质:真正困难的环节到来了。
    先去解锁更多权限。目前掌握的咒语只有一种:“从涨落中来的,又归还到涨落中去”(这句话表示的是:量子真空涨落是空间任意位置能量的暂时变化。在真空中随着能量的变化,无时无刻不在生灭着由粒子和反粒子组成的虚粒子对。它们借助能量而生成,又在短时间内湮灭归还能量。实粒子与虚粒子并没有一条很清楚的界线。即便是可侦测到的实粒子[如夸克],也同样借助能量而生成,最终湮灭归还能量,只不过相对稳定,存在的时间较长而已。因此一切实存的粒子都从能量的涨落中来,又回归到能量涨落中去)。咒语的直观表现是,站在基本粒子前面可以创造一个副本,通过推箱子式的方法把它们推到别处。同时,这些粒子被推到死角或无需再用时,可以将其移除。
    尝试操控胶子,它会问你两个问题。
    第一个问题是红夸克和绿夸克通过胶子互换颜色,求胶子的色荷。答案是红-反绿或绿-反红。(胶子必须携带一个色荷和一个反色荷,无色的本征态不能改变夸克的颜色,蓝色叠加态的胶子与问到的两种胶子无关)
    第二个问题是红夸克、反红夸克与红-反绿胶子作用后,求两个夸克的色荷。答案是绿-反绿。(因为结合后,两个夸克的颜色都要发生变化)
    两个问题答对就能操纵胶子进行合成了。同时获得了改变夸克色荷的咒语:“畏惧孤独的群居者,为了迎合彼此而变化不定”(这句话表示的是:根据色禁闭原理,单独的夸克因具有色荷而无法独立存在[畏惧孤独]。夸克必须借助胶子的交换作用改变自己的色荷,与其他夸克组合成色单态,使强相互作用力达到平衡态。因此夸克必定是“群居者”)。咒语的直观表现是,夸克的色荷将在红-绿-蓝(正粒子),或者青-洋红-黄(负粒子)之间循环转换。
    尝试操控W和Z玻色子,它会问你一个问题。
    第一个问题是一个W玻色子在衰变时产生的夸克-反夸克对有多少种组合。答案是6种。(根据电荷守恒定律,带有一个正电荷的W+玻色子衰变后的粒子对也必定带有一个正电荷,同样的,带有一个负电荷的W-玻色子衰变后的粒子对必定带有一个负电荷。根据质能守恒定律,质量为80385MeV的W玻色子无法衰变为比自己更重的、质量为173210MeV的顶夸克[这是质量最大的夸克]。因此,这六种结果是W+玻色子衰变出来的上夸克-反下夸克、粲夸克-反奇夸克、上夸克-反奇夸克、粲夸克-反下夸克、上夸克-反底夸克、粲夸克-反底夸克。如果是W-玻色子,衰变出来的同样也是六种,即反上夸克-下夸克、反粲夸克-奇夸克、反上夸克-奇夸克、反粲夸克-下夸克、反上夸克-底夸克、反粲夸克-底夸克)
    答对问题就能操纵W和Z玻色子改变作用物的味,获取反粒子了。咒语是“镜中的世界并非现实,存在其中的只有退行的魔影”。(这句话表示的是:通过弱相互作用,以W玻色子作为中介,可以导致夸克的味变或电子的电荷状态改变。在这种情况下,上夸克与下夸克之间可以转变,电子和正电子之间可以转变。在电弱相互作用理论中,电荷宇称破缺,电荷的共轭对称被破坏。因此弱力违反了电荷-宇称守恒,所以说:经由它的转变打破了现实世界与镜像世界的对称。通过弱力转化的粒子可理解为与正常粒子互为镜像,这种镜像粒子不属于地球上常见的粒子,镜像世界也并非人生活的现实世界。反粒子在某些方面具有相反的性质,如电荷等等量子数与正常世界中的粒子相反,所以被喻为“退行的魔影”)夸克的味改变而电荷数不变,变为反粒子。咒语的直观表现是,夸克加减号的取反和颜色的取反。
    尝试操控光子,它会问你一个问题。
    第一个问题是沿竖直方向测量一个电子的自旋分量,结果有多少种可能。答案是2种(即+1/2和-1/2。自旋磁矩在空间任意方向上的投影只能取两个数值,也就是说,无论在哪个方向上去测量电子的自旋,结果都只可能是两个数值)。
    第二个问题是先沿竖直方向,后沿水平方向测量一个电子的自旋分量,结果有多少种可能。答案是2种(第一次测量固定了电子的自旋状态,但按照不确定性原理,不同方式的测量会影响第一次观察到的电子,因此电子自旋分量仍然有两种可能)。
    第三个问题是先沿竖直方向,后又沿竖直方向测量一个电子的自旋分量,结果有多少种可能。答案是1种(并非每次测量都会影响电子的自旋分量。第一次测量,处于量子态的电子坍缩为确定的本征态,此时电子无论自旋向上还是自旋向下,其状态已经是明确的。第二次测量采用相同的方法,之前测量得到的结果不会改变。这就是“波函数坍缩原理”)。
    第四个问题是先沿竖直方向,再沿水平方向,最后沿竖直方向测量一个电子的自旋分量,结果有多少种可能。答案是2种(因为第二次按照竖直方向测量再次对电子造成了干扰。最后一次测量的测量方法与前一次又不相同,因此最后一次测量的,仍是处在不确定性中的叠加态的电子)。
    答对四道问题,就能改变粒子自旋方向了。咒语是“眼见之实,实乃实之所释”。(这段话表示的是:根据观察者效应,观察者永远无法不影响被观察的事物。即便是通过无质量无电荷的光子也会对被观察物造成影响。在测量之前,粒子处于量子叠加态,波函数包含所有可能状态的叠加。而在测量过程中,这个概率叠加态瞬间、不可逆的坍缩到一个确定态。因此,观察到的永远是由量子态坍缩而来的一个确定的结果,即“实之所释”。这句话也可以借助康德“现象与物自体”的认识论来理解。物自体是产生所有现象的根源,但是它是永远不能被人所认识的,人只能认识到物自体衍生出的现象。)咒语的直观表现是,粒子的自旋方向在顺时针和逆时针之间转变。
    现在已经掌握了四段咒语,解锁了胶子、W和Z玻色子、光子的操纵能力,允许组装结构更复杂的物质了。


    IP属地:山东2楼2023-09-16 10:01
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      2025-06-12 06:53:36
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      现在已经掌握了四段咒语,解锁了胶子、W和Z玻色子、光子的操纵能力,允许组装结构更复杂的物质了。
      首先尝试借助强相互作用力,组装“质子”。要求如下:
      (1)质子带有一个正电荷,根据电荷守恒定律,它由两个上夸克(电荷为+2/3)和一个下夸克(电荷为-1/3)组成。
      (2)质子整体上没有色荷,是一种色中性粒子。根据色禁闭原理,三种夸克的色荷必须为三原色红-绿-蓝(也可以是反三原色青-洋红-黄,但是你身处正常世界,胶子不让你合成反质子)。
      (3)质子属于费米子,总自旋为1/2。因为夸克同样是费米子,需要遵循泡利不相容原理,所以三个夸克的自旋方向不能完全相同。
      根据以上三条要求挑选并调整夸克的状态,把它们推到胶子旁边,对胶子进行“操纵”,以合成质子。一种可能的合成方法如下图所示,三个夸克的状态分别是:
      红色.正旋.正2/3电荷,
      绿色.逆旋.负1/3电荷,
      蓝色.正旋.正2/3电荷。 (夸克必须贴近胶子,但是其相对位置不影响合成)
      操作成功后,第二个场景会开启,向右走可以查看刚刚合成的质子。不过现在还用不上,继续留在这个场景里进行合成。现在尝试通过强相互作用力组装“中子”。要求如下:
      (1)中子不带电荷,是一种电中性粒子。根据电荷守恒定律,它由一个上夸克(电荷为+2/3)和两个下夸克(电荷为-1/3)组成。
      (2)中子整体上没有色荷,是一种色中性粒子。根据色禁闭原理,三种夸克的色荷必须为三原色红-绿-蓝(也可以是反三原色青-洋红-黄,但是你身处正常世界,胶子不让你合成反中子)。
      (3)中子属于费米子,总自旋为1/2。因为夸克同样是费米子,需要遵循泡利不相容原理,所以三个夸克的自旋方向不能完全相同。
      根据以上三条要求挑选并调整夸克的状态,把它们推到胶子旁边,对胶子进行“操纵”,以合成中子。一种可能的合成方法如下图所示,三个夸克的状态分别是:
      红色.正旋.负1/3电荷,
      蓝色.逆旋.正2/3电荷,
      绿色.正旋.负1/3电荷。
      尝试通过强相互作用力组装“π0介子”。要求如下:
      (1)π0介子不带电荷,是一种电中性粒子。根据电荷守恒定律,它由一个上夸克(电荷为+2/3)和一个反上夸克(电荷为-2/3),或者一个下夸克(电荷为-1/3)和一个反下夸克(电荷为+1/3)组成。
      (2)π0介子整体上没有色荷,是一种色中性粒子。根据色禁闭原理,两种夸克的色荷必须为互补色,可以是红-青、绿-洋红或蓝-黄。
      (3)π0介子属于玻色子,总自旋为0。而夸克属于费米子,需要遵循泡利不相容原理,所以两个夸克的自旋方向不能完全相同。
      根据以上三条要求挑选并调整夸克的状态,把它们推到胶子旁边,对胶子进行“操纵”,以合成π0介子。一种可能的合成方法如下图所示,两个夸克的状态分别是:
      绿色.正旋.正2/3电荷,
      洋红色.逆旋.负2/3电荷。
      尝试通过强相互作用力组装“π+介子”。要求如下:
      (1)π+介子带有一个正电荷,根据电荷守恒定律,它由一个上夸克(电荷为+2/3)和一个反下夸克(电荷为+1/3)组成。
      (2)π+介子整体上没有色荷,是一种色中性粒子。根据色禁闭原理,两种夸克的色荷必须为互补色,可以是红-青、绿-洋红或蓝-黄。
      (3)π+介子属于玻色子,总自旋为0。而夸克属于费米子,需要遵循泡利不相容原理,所以两个夸克的自旋方向不能完全相同。
      根据以上三条要求挑选并调整夸克的状态,把它们推到胶子旁边,对胶子进行“操纵”,以合成π+介子。一种可能的合成方法如下图所示,两个夸克的状态分别是:
      红色.正旋.正2/3电荷,
      青色.逆旋.正1/3电荷。
      尝试通过强相互作用力组装“π-介子”。要求如下:
      (1)π-介子带有一个负电荷,根据电荷守恒定律,它由一个反上夸克(电荷为-2/3)和一个下夸克(电荷为-1/3)组成。
      (2)π-介子整体上没有色荷,是一种色中性粒子。根据色禁闭原理,两种夸克的色荷必须为互补色,可以是红-青、绿-洋红或蓝-黄。
      (3)π-介子属于玻色子,总自旋为0。而夸克属于费米子,需要遵循泡利不相容原理,所以两个夸克的自旋方向不能完全相同。
      根据以上三条定理挑选并调整夸克的状态,把它们推到胶子旁边,对胶子进行“操纵”,以合成π-介子。一种可能的合成方法如下图所示,两个夸克的状态分别是:
      黄色.正旋.负2/3电荷,
      蓝色.逆旋.负1/3电荷。
      把质子、中子、π0介子、π+介子、π-介子五种物质全部组装完成后,丁型机会告诉你前往下一个时代。来到右侧地图,尝试通过这些复合粒子组装更加复杂的物质。






      IP属地:山东3楼2023-09-16 10:02
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        2. 溯源-第二个时代
        大爆炸后的几个钟头内,氦和其他元素的产生就停止了。之后的100万年左右,宇宙仅仅是继续膨胀,没有出现重要的节点。最后,一旦温度降低到几千度,电子和核子不再有足够能量去战胜它们之间的电磁吸引力,就开始结合成原子,乃至分子也开始结合而成。因此,这个时代的地图是灰色的,显得寒冷粘稠。这一时代的组合要简单一些,现在主要起作用的是光子承载的电磁力。
        首先尝试通过电磁力组装“氢原子”。氢原子由一个质子和一个电子组成。通过操纵质子和电子,让它们贴近光子,对光子进行“操纵”,以合成氢原子。合成方法如下图所示。
        合成后找到新合成的原子,通过“通灵”与它进行交流。它会问你一个问题。
        第一个问题是原子的第四个电子层可以容纳几个电子,答案是是32个(角动量影响电子云的形状,可以据此把第4个电子层分为4个亚层[4s、4p、4d和4f],根据角动量分量又可以把第4个电子层中的第4个亚层分为2*4-1=7条轨道,可容纳2×7=14个电子。以此类推,前三个亚层分别有1、3、5条轨道。第四个电子层有4个亚层,因此加起来共有1+3+5+7=16条轨道,可容纳32个电子[也有解释声称,电子排布是按照轨道的能级来分配的,而不是角动量分量或亚层])。正确回答后,原子告诉你如果需要形成化学键,就去找电磁力的载体光子。
        得到原子的提示以后,尝试通过电磁力形成化学键,组装“氢气分子”。生成两个氢原子并让它们贴近光子,对光子进行“操纵”以生成氢气分子。合成方法如下图所示。
        尝试操控π介子,它会问你一个问题。
        第一个问题是几种由核力束缚的核子组合,哪种是稳定的。答案是一个质子和一个中子。(介子可以将两个核子组合,但是组合两个自旋同向的核子更稳定。但是根据泡利不相容原理,两个自旋同向的费米子会受到排斥。因此按照目前的温度,核力差了一点儿,两个自旋同向的质子或者两个中子无法结合起来。 静电排斥力在其中也起到了一定作用。两个都带有正电荷的质子间具有强烈的静电斥力,无法接近。两个中子均无电荷,不存在静电力,但是中子在自由状态下是不稳定的,容易衰变为更轻的质子。一个质子和两个中子的组合也会衰变。因此,只有一个质子和一个中子的结合是最稳定的,这种结合就是氘核。事实上,大部分常见的原子核中,中子质子比都接近于1:1)正确回答问题获得操纵π介子的权限。
        现在发现操纵中子会马上衰变;而两个质子由于静电排斥力的因素,无法被介子结合到一起;电磁力也无法组装出非电中性的物质。似乎没法再有新的进展了。回去问丁型机会获得提示,去看看之前没动过的引力子。
        将两个氢气贴近引力子,尝试操纵它。引力子会说明:受到引力的作用,宇宙中巨大的分子云会逐渐敛聚,向内收缩。最终分子云将塌缩成密集而炽热的气团,准备开始聚变反应。不知不觉中,两人已经来到了第三个时代。
        3. 溯源-第三个时代
        宇宙作为整体继续膨胀变冷。但是在一个比平均稍微密集些的区域,分子云膨胀会由于额外的引力吸引而缓慢下来,在一些区域气体最终会停止并开始坍缩。当它们越缩越小,自转越来越快,形成碟状星系。这一时代中,温度再次升高,物质进一步压缩,分子、原子都不复存在了(因此第三个地图的背景是红色炽热的)。但是,并非一切都回到了创世之初的状态。在炽热的气团里,原子相互碰撞,气体温度升高,直到最后,热的足以开始聚变反应。在这个时代里,电磁力已经不足以约束逃逸的电子,起到主要作用的是强力与弱力。
        上一个场景中无法实现的操作,在现在的环境下却可以实现了。现在尝试合成“双质子”。 操纵两个质子,把它们贴近π介子。如下图所示,操纵π介子进行组装。提示因为热运动和电磁斥力的综合影响,最终由于隧穿效应,介子终于成功将双质子组装完成。(在图示的位置进行合成,才能使双质子一经形成,就处在相对步数较短的距离上,对于解谜的下一个流程是有帮助的。)
        (对于此过程的解释是:在炽热的条件下,质子的热运动几乎克服了质子之间的静电排斥力,但是热运动的力量仍然差了一些。相同电荷之间强大的排斥作用几乎形成一道屏障。这种斥力的能量屏障被称之为“势垒”,阻止两个质子进入强力的作用范围之内,被介子结合起来。
        在经典体系中,粒子不可能越过比它能量更高的势垒。但是在量子力学体系中,即便粒子不具有足够的能量,也有可能越过势垒,这就是量子的“隧穿效应”,它可以用微观粒子的波动性和不确定性来解释。根据波动理论,波函数将弥漫于整个空间,粒子以波函数平方的概率出现在空间里的每处,包括势垒以外的点。计算上,如果得到需要的参数,在这里质子穿过势垒的概率可以用薛定谔方程解出来。结果表明,即使粒子能量小于势垒最高处的能量,一部分粒子仍有可能穿过势垒,就像势垒底部存在一条隧道一样。)
        发现新组装的粒子很不稳定,质子之间的电磁斥力很快就会克服强相互作用力,让双质子衰变。重新组装双质子,发现它又会衰变。重复到双质子第三次衰变时,丁型机会给你提示,并允许你进行稀有事件采样(现在双质子会在走到第20步的时候衰变)。
        再次尝试合成双质子,并试图把它向左下推到W+玻色子处。推双质子的方法是:尽可能的找到最短路线,在推双质子的过程中尽量减少移动的步数。站着不动不会计算双质子衰变的时间。
        一种可能的最短路线如下图所示,一共行走19步,多一步就得从头合成了。
        把双质子推到玻色子处进行合成,发现双质子受玻色子作用,转变为了一个质子和一个中子组成的“氘原子核”。在此过程中,损失的质量变成了巨大的能量,这就是核聚变,释放出的是原子能。
        氘核是稳定的,无需担心它再次衰变了。现在把氘核和一个质子贴近介子,操纵合成为“氦-3核”。现在氘核和氦核都已经被固定到了地图上,可以通过“通灵”进一步学习原子核的知识。
        解谜最后一步,现在尝试通过聚变制造更多更重的原子核。把两个氦核推给介子,操纵合成。反应后生成了“氦-4核”。更加伟大的能量克服了引力的作用,源源不竭的涌流而出。这就是如千万个太阳般光辉灿烂的、恒星的诞生。


        IP属地:山东5楼2023-09-16 10:06
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          4. 推演-第四个时代
          大功告成,整部游戏最困难的解谜已经结束了,与丁型机一起来到第四个时代。发生一段剧情。
          在上一个时代里,聚变反应产生的辐射压力克服了气团的引力,并释放了巨大的能量,使星云不再收缩。它们会稳定地在这种状态下,作为像太阳一样的恒星停留很长的时间。氢通过轻核聚变逐渐转变为氦,之后,恒星会稍微收缩。随着它们变得更热,就开始把氦转变成像碳和氧那样更重的元素(也就是对话中所说的,旧的灰烬变为了新的燃料)。但是,这一过程并没有释放出太多的能量。直到铁作为恒星内部核反应链的终点(生成更重的元素需要耗费能量而不是释放能量),热核反应因为耗尽燃料而趋于停止。来自热量的气体压力和来自聚变的辐射压力不足以与来自巨大质量的引力对抗,因此恒星被进一步压缩。这样,属于每个原子的空间都会越来越小。
          当电子被限制在有限的空间里时,作为费米子的电子仍不允许多个粒子同时占用相同的量子态(如位置和自旋状态),因此,它们不能优先填满最低的能级而是被迫占据更高的、不同的能级,以满足泡利不相容原理。因为空间缩小,测量电子位置测量的不确定性会降低。根据海森堡测不准原理,位置不确定性越小,动量的不确定性就会越大。电子将因为动量的不确定而以海森堡速度运动,并释放出压力[简并压力]。电子运动的空间越小,释放出的力就会越大,当这种释放出的压力大于热运动的力时,电子就进入简并态,这种材料也作为电子简并物质成为抗衡引力的主要力量,阻止恒星核心因为引力而崩溃坍缩。
          电子简并压力在恒星的质量未超过钱德拉塞卡极限(1.44个太阳质量)前可以阻止核心的塌缩,这也是阻止白矮星崩溃的压力。质量超出这个极限,而又没有燃料进行核聚变的恒星,将会因为电子提供的简并压力不足以抵抗引力,电子被压入质子中,恒星核心中的物质会突然塌缩,形成中子星或黑洞(因此剧情会说,一味塌缩的核心或许能获得无限大的密度,但是也失去了一切可能)。
          在核心坍缩到一定程度时,它会达到一种不可逆的状态。大量的引力势能被转化为其他形式,这会引发一场剧烈的爆炸,导致行星外部的大量物质被爆炸推离,被抛回到宇宙中的气体中去。这些物质为下一代的新的恒星形成提供了原料,太阳系的太阳可能就是第二代或第三代恒星。超新星爆发都是宇宙中最明亮和最能释放能量的天体事件之一,它在短时间内释放出可能比整个恒星生命周期中所释放的能量都要多。
          向左走,来到第五个时代。
          5. 推演-第五个时代
          只要看剧情就可以,剧情后前往下一个时代。
          刚刚的几个时代只是在推演一颗恒星的生存情况。但在广袤的宇宙中,分子云会在多处收缩,形成气团,进而形成若干个恒星。通过无数超新星的爆发,铁之后的重元素被进一步制造出来,并随着爆炸而被散播到宇宙的各处。散播出去的重元素会被其他恒星的核聚变反应二次加工,出现更多种类的元素。随着时间的推移,宇宙中重元素种类、丰度在不断上升。
          在超新星爆发中,被喷发的云中大部分气体形成了恒星或在宇宙中逸散,但是仍有少量的重元素聚集到一起,形成了像地球这样的,现在作为行星围绕太阳公转的物体。
          6. 推演-第六个时代
          又一颗恒星正在生成。现在气团的中心重复的是第三个时代的物质反应。但是与之前不同的是,由于宇宙中重元素的丰度上升,在气团中心以外的部分,包含有重元素的分子不断碰撞,聚集到一起,并逐渐形成了以重元素为主的行星,围绕恒星运转。
          随着丁型机和戊型机的交谈,他们找到了一颗距离恒星位置正好合适的行星,进入车厢来前往下一个场景。
          在高温状态下,行星处于熔融状态,受到自身引力的牵引,较重的元素下沉至核心,较轻的元素上升至表面。通过已知的重力加速度和推测的密度,可以估算出这一行星的大小。戊型机将在推演中得到的行星命名为“地球”。
          一切参数和条件都是如此巧合,这个宇宙中才会诞生这最精巧、最复杂的系统——生命。为什么一切像是刻意为生命诞生所安排的那样?根据笛卡尔“我思故我在”的原则,正在怀疑的思想者[丁型机和戊型机]自身存在,是不能怀疑无可否认的。人择原理则进一步拓宽了这一视域:被观测的宇宙的环境,必须允许观测者的存在,否则就不会被观察到。
          弱人择原理认为,宇宙的物理常数、存在时间必须足够支撑生命的诞生和存在,具有智能的思想者才有可能观察和认识宇宙,才有可能现在提出这个问题;强人择原理则进一步认定宇宙的性质是被观察者的存在所决定的。正因为观察者这样认识和思维,因此宇宙才在观察者的思想中呈现这样的特性。 无论采用那种说法,都承认真实的宇宙中,已经包括了观察者自身的存在。因此,丁型机和戊型机推演的宇宙模型被进一步规定和证实了。
          凝视着星空,两人思索着网格之外之自身之内的来源与归宿。但是算力已经趋近极限,这个宇宙演化的模型只能先搁置起来。旧的问题没能回答,新的问题却增加了无限多个。是怎样的力量,才能创造出这样的世界?是怎样的目的,才让这样的世界被创造出来?奔流不息的世界,又将前往怎样的归宿?而作为主体的“我”,是从何而来,为何而来;将去何方,何方可去?……在“我”诞生之前,我为何物?在“我”消逝之后,我又将如何?……
          很多问题的答案,作为个体的人永远不可能知道了。自然与自我的未来,作为个体的人永远不可能看到了,因为他们和我们,即便思想可以追溯到世界的本源,把握无垠的空间与无限的时间,但是精神仍然不可避免的束缚在这个肉体之内,灵魂被躯体所腐蚀。正如丁型机和戊型机一样,一生只能生活在小小的网格之内,完成些微不足道的工作,否则就无法维持肉体的生存。
          肉体是存在于这个世界上,并可能展开思考的必要前提,但同时也是黑暗的牢狱、行动的死亡、与生俱来的坟墓,背负的沉重十字架。吾之所以有大患者,为吾有身,及吾无身,吾有何患?……
          已经耗费了太多时间。是时候离开这个地方,回到现实里去了。从浩瀚的宇宙回到狭小的车间,从左侧离开回到自己的工位前。本章的解谜结束了。


          IP属地:山东6楼2023-09-16 10:09
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            IP属地:广东来自Android客户端8楼2024-01-04 16:45
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