《三体》中的水滴是到底用了什么科学原理呢？为什么可以摧毁上千艘飞船？

未来探索菌

《三体》是一本非常优秀的科幻小说，它的优秀不仅仅在于书中所体现的作者天马行空的想象力，更重要的是，虽然是科幻小说，但是《三体》的科学理论性也很强，都可以视为科普读物了。

《三体》中提到了一个水滴，是由三体人制造的宇宙探测器，本身跟水没什么关系，不过外观看起来像一个水滴，故因此得名。这个探测器逼格很高，是由强相互作用力材料制造的，会反射几乎所有的电磁波，表面绝对光滑，温度处于绝对零度，厉害的是，它竟然无坚不摧！

书中写到，末日之战中，仅一个水滴就摧毁了人类太空武装力量的1998艘战舰，就问怕不怕？那么这么厉害的东西有什么原理呢？首先还是先来了解一下什么是强相互作用力吧:

自然界有四种已知的相互作用力。分别是强相互作用力、弱相互作用力、电磁相互作用力和引力相互作用力。在宏观世界，能够显示的就只有两种力，那就是电磁力和引力，但是在微观的粒子世界里，还存着另外两种力，那就是强相互作用力和弱相互作用力。强相互作用和弱相互作用的作用范围都在原子核尺度，在宏观世界却不能感知其存在。

而强相互作用力，最早认识到的质子、中子之间的核力属于强相互作用力，是质子、中子结合成原子核的作用力，后来又进一步认识到强子是由夸克组成的，强作用是夸克之间的相互作用力，强作用最强，是一种短程力。

这个“水滴”的外壳由水滴内部的发生器控制，外壳仅由一层只有一个原子厚的强相互作用力材料制成。水滴的大体结构是由外壳大量的处于强相互作用力场下的单层紧密类金属原子核，包裹着内部的人工智能计算机、强相互作用力发生器和某种不为人知的强大发动机。

简单说来就是三体人掌握了怎么控制强相互作用力的方法，通过某种强相互作用发生机器使得水滴外壳紧密结合在一起，想要打开水滴，除非力量大到足以打开原子核。而要形成强相互作用力材料，首先夸克就得十分接近，进入强力的力程范围，这就导致核子之间很接近，到最后核子之间相互锁定，所以就不存在分子运动了，导致水滴的表面完全隔热，并且温度一直保持在绝对零度。同时表面也绝对光滑，足以反射一切电磁波。

水滴比太阳系中已知的任何物质都要坚硬不知多少倍，水滴穿过地球就像是子弹打豆腐一样不费吹灰之力。按理说水滴的密度很大，质量也应该很大才是，但是由于表面仅有一层原子核的厚度，所以水滴的质量并不很大，书中写到，不会超过10吨。三体人为了奴隶地球人，先是派出了质子监控地球和制造破坏，另一方面则是制造水滴这样的杀手屠役人类，依靠简单的撞击，仅仅30分钟内就消灭掉了人类的太空武装力量。但是水滴也不是无敌的，最后水滴被“蓝色空间”号通过四维空间破坏内部发生器而被摧毁，在全宇宙范围内，一定会有比水滴更强大的武器，水滴在全宇宙范围内可能就是一个低级武器而已。

镜像宇宙

这个问题，书里说得很明白了。丁仪带队考察水滴，发现水滴在一千万的放大倍数下，仍然是绝对光滑的全反射镜面，金属夹具强力接触的表面没有留下任何划痕。同时水滴的温度是绝对零度，也就是说，水滴的分子完全停止振动。根据这些特点，丁仪猜测，水滴是一件用强相互作用力制成的武器。

这意味着，水滴具有巨大的强度。按照书里的说法：

具有这种强度的水滴，当然可以不费吹灰之力摧毁两千多艘太空战舰。这场末日战役的悲壮，书里写得淋漓尽致了，水滴的威力也展现得很清晰了。

这里就展开一下，以我粗浅的物理学知识，说一下强相互作用力吧。

自然界中的四种基本力

自然界的各种力，虽然表现形式有千百种，归根结底可以归纳为四种：引力、电磁力、强相互作用力和弱相互作用力。这是科学家们长期研究得出的结论，我们接受就好。

这四种力中，引力和电磁力的概念我们比较熟悉，而强相互作用力和弱相互作用力我们就比较模糊，因为它们作用在微观范围，是质子和中子之间的力。

不要求严谨的话，也许可以这么简单理解：我们知道原子核是由质子和中子组成的，把它们联结起来形成原子核，而不是一盘散沙的那个力，就是最早发现的强相互作用力：核力。原子核外也有中子，这种自由中子会发生衰变，变成质子、电子与中微子或反电子中微子，产生这种衰变的力就是弱相互作用力。

不少科学家致力于继续统一四种力，当然最完美的结局就是最后统一成一种，像爱因斯坦就坚信世界应该是统一的、和谐的，用了毕生精力去研究大一统理论。到目前为止，还没有一个人能够将这四种力统一起来。不过，有人曾经将电磁力和弱相互作用力统一起来，就是1979年获得诺贝尔物理奖的弱电理论。

强相互作用力的力量

强相互作用力简称强力，其实是夸克之间的力（夸克组成强子，比如质子、中子）。这是一种短程力，比如强力当中的代表：核力，仅仅在原子核内发生。

然而，强力是四种力中强度最大的。根据网上搜来的数据，自己算了一下，假如强力的强度为1单位，则电磁力的强度是0.01，弱力的强度是0.000001(强力的百万分之一)，而引力的强度是0.00000000000000000000000000000000000001(强力的100万亿亿亿亿分之一)。

万有引力，无远弗届，无所不在。然而，和强相互作用力的力度比起来，比渣渣还渣渣。

幸好，平时强力的活动范围束缚在小小的原子核内，和我们熟悉的宏观世界的引力，算是井水不犯河水。自然界中有强力唱主角的宏观物件，就是中子星。中子星是恒星末年的一种形态，这时整颗恒星坍缩成为一个巨大的“原子核”：全部由中子组成，完全靠强力维系。所以，中子星的密度非常大，仅次于黑洞。到底大到什么程度？大概是水的密度的10^14（百万亿）倍。

这个比喻也是网上搜来的：乒乓球大小的中子星相当于地球上一座山的质量。

我们的太阳系正当壮年，所以在我们这里，强力局限在原子核内，不可能跑到宏观世界形成中子星。

但假如真的有强力跑到宏观世界怎么办？

那就是《三体》中的水滴了。

水滴的威力和启示

丁仪推测水滴是由强相互作用力制成的，考察人员提出异议说，水滴的质量很正常。

根据书里的描写，头部浑圆、尾部很尖，呈现完美水滴形状的三体探测器，长3.5米。如果它的密度真的像中子星那么大，绝对不可能轻轻松松被“螳螂”号放进飞船机舱里。

但是这正说明，水滴是人造的工具，三体人已经掌握了把强力释放到宏观世界的能力。“水滴”的结构，当然是宏观尺度的，里面的分子、原子，互相之间肯定也保持着正常情况下的距离，不像中子星那里，所有原子变成中子，紧密地挤在一起。所以，水滴的质量是正常的，书里描述，大概不到10吨。

然而，这些互相之间保持着正常距离的微观粒子，却在强力的作用下停止了振动（造成水滴的表面温度接近绝对零度），形成整齐的固结。

这种足以把分子“钉死”固定的力量，按照书里的说法，不亚于把弓箭射上月球，或者说，用一套连杆把太阳和八大行星固定成一套静止的桁架。

三体人掌握了这种力量。于是，仅仅依靠最原始的“撞击”，附加一点远程控制的功能，比如自行调速、精准追击等等，一枚3.5米长、10吨不到的“水滴”，就在30分钟时间里，让地球的太空舰队全军覆没。

只是因为制成水滴的是强相互作用力。这种力量提取自微观世界，提取自对物质基本结构的了解。这就是基础科学。而在地球，这一部分已经被智子锁死，人类无从窥知。虽然人类发展出了很多看似高精尖的科技，但是对物质微观世界了解的缺失，最终使人类一败涂地。

这里的启示就是：了解物质微观结构，就是基础科学的提升。这种提升可以带来整体科技层次上的飞跃。在高层次，即使是最原始的蛮力撞击，都分分钟秒杀低层次的“高科技”。

一句话：尊重基础科学。

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简单的说，就是从中子星上挖了一块，制造成武器。当然，按我们目前的科学，一般认为中子星物质在离开中子星，失去强大的压力束缚后会瞬间爆炸。巴掌大的一块中子星物质爆炸就足以把地球变成覆满熔岩的火球。所以，单纯站在现代科学的角度，水滴是可以称作玄幻的，其描写无异与玄幻中的那些大佬，随手撕下块太阳当零食吃。

不过，科学，科幻和玄幻，其实并没有本质的界限，古人将舟行天际当做玄幻，现代造已成为现实。科幻和玄幻的本质都是脑洞发散，也就都有预测正确和错误的部分。比如200年前的科幻小说里就预测了潜水舰的存在，这可称之科幻，但在这些小说里，只要解决了密封不漏气和氧气供给，下潜10米和下潜万米一个样，这就是玄幻了。现代我们知道，水压越深越高，下潜数千至上万米需要的技术含量远比百来米的普通潜水舰高得多。但毕竟也能实现了，当然不是像当初的小说中那么轻松和万能。

水天一色20079409

我没有阅读过《三体》这部科幻小说，但是我对这部科幻书很是向往，如果有机会有幸一览其精彩的科幻世界，定当废寝忘食虔诚拜读其精义。

根据许多相关小报点点回忆，对其中的丛林法则也略有印象。《三体》中的“水滴”虽是虚构，却也是在科学理论的基础上产生的对未来的展望，因此我也来试说一二。

在《三体》中，“水滴”是出场次数较多的一种尖端科技武器，就是在神级文明宇宙中，它依然时不时刷刷存在感，可见作者对“水滴”特别的热爱。

“水滴”是三体世界制造出来干扰地球信号的装备，穿透力强，第一次出现就毁灭了一支地球舰队。

“水滴”的原理

三体在它内部制造出强引力场，在“水滴”光滑镜面的磁场力互相消失，强相互作用力就会在包裹“水滴”表面，其外部便会异常坚硬和光滑。

用物理学的语言解释是，“水滴”将中子跟质子二合一为原子核的作用力，像用胶水把无规律松散的粒子强行组合，重新排列成有规律的原子和分子结构。

这种重新排列组合就是强相互作用力，并具有对称性，这让它无论放大或者缩小，表面都非常光滑平静，内部也不会有振动，跟武侠小说的“金钟罩”有异曲同工之妙。因此它坚不可摧，所向披靡，刀枪不入，是星际战争中的“独孤求败”。人类用四维空间的碎片才将其摧毁。

这种强相互作用力状态下的“水滴”也就存在于科幻小说中，现实中人类对它的理解是有限的，但是人们对科学世界的探索会不懈努力，科幻故事定会变成真实的世界。

弄潮科学

原子核内的力，叫强力。这个力可以将原本相互排斥的多个正电荷质子牢牢的捆绑在原子核内，这个力之强大是绝无仅有的！远远大于原子核外的电磁力。但其作用半径很小，尽在原子核内起作用。

三体中的水滴整个就是一个用原子核强力构成的奇怪物体，你可以说它本身就是一个特异形状的原子。这种东西对付由电磁力构成的物体简直就是钢刀切豆腐！汪淼的飞刃也属于这种特性的物质。

因此，水滴虽然体积不小，但其厚度却只是一个原子的厚度，所以它的质量才不特别大，否则这玩应就变成了中子星碎片了。1立方厘米就得几十吨重。

这种东西如果真能造出来，绝对无坚不摧！

山巅云边

如果将融化的玻璃倒入水中就会形成一个水滴状的玻璃体，它的头部非常的坚硬，用榔头都无法敲碎，这应该是应力和表面分子力的作用，但是它的弱点在尾部，就是玻璃滴的小的那端，轻轻敲打整个玻璃体就会整体破碎

雕弓射天狼千骑卷平岗

首先我们得看下水滴的密度，分子排列就像焊在一起，排列的整齐，保持在绝对零度，从这里就知道，水滴的密度奇高，无限接近绝对零度，再看他的速度，三体舰队的速度为光速的百分之一，什么概念？我们地球最高速度连千万分之一都不到，而且水滴早三体舰队一百多年到达太阳系，说明速度我们根本想象不到，摧毁地球舰队的水滴以极好的速度，加上它的密度别说舰队，击穿地球应该都没什么问题。

皇皇皇皇上在此

对于一切科幻小说作品，也包括您问的《三体》，皆由一两或几个人互写出，多属形而上学文，写的啥事，决不真实，千万别看完后，尽量别跟人家加乱想，帮助幻想添忽悠。因为，我现在有好多真事，都还没整明白；所以，也没时间去看：真科幻；假瞎编；信幻著；三体书。谢您问，我也不敢去，为您试推新案。

李志勇123569

打磨一件物品，直到摸上去很光滑，你是不是觉得这件物品表面是平的。当你用电子显微镜查看的时候，就会大吃一惊，原来还是毛毛躁躁的。原子用电磁力紧密结合起来，当然还有引力，斥力等。三体人用他们的技术消除了斥力，使得一个个原子排列整整齐齐，在1000万倍的放大倍率下，没有空隙。所以其坚硬程度超过了飞船装甲，大家有经验，用钻石划玻璃，因为坚硬程度不同，玻璃碎掉，而钻石毫发无损。撞飞船也是同理

看穿过去和未来

物理四大基本力分别是“引力”“电磁力”“弱核力”“强核力”。

水滴就是这个强核力产生的“怪物”。

强核力是已知最强大的力，但是作用半径极小，通俗点说，这种力可以将两个原子中的原子核（质子）拉在一起，将两个原子核间广大的空间全部压缩，所以从这点上说，它的密度基本相当于中子星的密度。而由这种物质构成的物体，相对于普通物体，就跟钻石与豆腐相比一样。所以才有了一个水滴就撞穿了两千艘航母。