看三体，学科学知识! 叶文洁如何向三体人发出地球第一个信号？

小灰363 · 发表于 2023-1-27 10:51:54

#头条创作挑战赛#
改编自刘慈欣同名小说的著名的科幻剧《三体》由杨磊执导，张鲁一、于和伟、陈瑾、王子文、林永健、李小冉等主演，正在热播。

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《三体》以全世界的科学家，特别是著名的物理学家不断自杀开端，引出了三体人阻止地球科学技术突破的阴谋。
在剧中，有许多看似很深奥的物理前沿知识和技术，这让看小说或电视的读者及观众感觉特别烧脑，今天就和大家聊一聊叶文洁是如何向三体人发出地球的第一个信号所用的技术。
在那个社会动荡的岁月里，叶文洁经历了家庭破碎、父亲惨死的人生悲剧，给她留下了深刻的噩梦和阴影。

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当她作为知识青年到内蒙古建设兵团进行劳动改造的时候，又经历了白沐霖的检举和诬告，走投无路之际，被红岸基地的政委雷志成和总工程师杨卫宁看中，来到了红岸基地进行监控工作，也就是在雷达峰，一个大兴安岭荒无人烟的地方，叶文洁第一次见到了巨型雷达发射装置和天线，这些装置面向浩渺的天空，每次发射所产生的电磁能量，都能让附近的人感觉到寒毛竖起，可见其发射能量的巨大。这是军方和中科院研联合研制开发的项目，其研究成果、作用和意义不亚于当时正在全国攻关的“二弹”项目。

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刚开始的时候，叶文洁主要在发射部做设备维护和检修。她曾经学习过射电望远镜方面的知识，而这也让她很快就熟悉和掌握了工作要求，很快，她就成为了发射部的技术骨干。
在政委雷志成的安排下，她进入了红岸基地更加核心的监听部，也就是在这里她见到了十分先进的电波灵敏接收系统。这个系统负责将巨型天线接收到的信号通过红宝石型微波激射器放大，为了抑制系统本身的干扰，接收系统的核心元件竟然被浸泡在零下269度的液氦中。这些珍贵的液氦由军用直升机定期运来用以补充消耗，因此这套系统具有极高的灵敏度，能够接收到极其微弱的通讯讯号。
雷志成让叶文洁进入监听部，实际上是个骗局，目的是为了让技术出众的叶文洁能一辈子都呆在雷达峰，为他工作，或者能尽快出科研成果。
当叶文洁听到了军队审查部门对她的讯问之后，毫不犹豫地答应了留在红岸基地。这里虽然寂寞寒冷，面对的的是冰冷的机器，但对走投无路的她却是一条活路。
于是，叶文洁接触到了红岸基地最核心的秘密：这是一个用于探索并希望与外星文明建立起联系的基地，所有的设备都是用于向外星文明发出讯息，并监听外星文明的讯息。
红岸基地的秘密对叶文洁也是一个巨大的冲击，探索外星文明，会给地球带来什么结果，可能当初立项的人也没有考虑清楚。
在以后的日子里，收听浩瀚宇宙里单调的沙沙的信号就成了叶文洁的生活和工作的全部。而这样的日子也是分外的寂寥和冰冷。
在一次查看外文的信息的时候，叶文洁发现了一个重要的木星电磁辐射事件。国外的研究和观测数据显示，在地球上两次检测到木星本身发出强烈的电磁辐射，每次持续的时间分别为81秒和76秒，同时国外的科学家还观测到木星表面的某些变化。
叶文洁清楚地记得在红岸基地的监听系统当时受到了强烈的日凌干扰，她查询了观察日志，确定了自己的判断，但是上面记载的信息显示，来自太阳的日凌干扰要比来自木星的电磁辐射到达地球的时间晚了十六分四十二秒。
叶文洁立刻建立了一个太阳、地球和木星的位置坐标和和模型，并很快测算出来，电磁辐射从木星直接到达地球的时间以及电磁辐射从木星发出，经过太阳反射后再到达地球的时间，这个时间差恰恰就是十六分四十二秒。

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在叶文洁更加仔细的分析之后得出了一个令她都无比振奋和无比激动的结论：太阳是一个电波放大器。木星发出的电磁辐射经过太阳之后，被增益亿倍，然后又被发射到地球，而这中间的时间差就是十六分四十二秒。
于此同时叶文洁也有了一个超级大胆的设想：如果地球上的人类将太阳当做一个超级天线，通过它向宇宙发射无线电波，那么这种电波将是以恒星级别的能量发出，它的输出功率将比地球上能够使用的全部发射功率还要大上亿倍。那也就意味着，地球文明可以与更高层级的外星文明实现通讯。
也就是从那一个时刻开始，在叶文洁的心里有了要主动与外星文明联系的想法。
因为在红岸基地的电磁发射能量具有将信号传播到太阳上的能力，如果再在上面叠加想表达的信息，就有了与外星文明交流的机会。浩瀚宇宙之中，红岸基地发射的信号就像泥牛入海，很快就会衰减到没有，同样的道理，也接收不到遥远的不知所踪的外星文明的微弱信号。但是如果有了太阳这个增益调节单元，就大大增加了将信号发送到更加遥远的太空并被外星文明接收的机会。
由于早年家庭所受到的巨大变故，特别是父亲的惨死，让叶文洁对这个世界无比失望，因此她就有了借助外星文明来拯救地球的想法。而这只需要她将她的想法通过太阳传播出去就可以了。