《三体》文明早就可以通过观测发现4光年外有宜居地球，为什么要等地球发信号后才来？

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《三体》文明早就可以通过观测发现4光年外有宜居地球，为什么要等地球发信号后才来？

daomei

谢邀。
看到这个问题，我不得不抱歉地说，题主，以及最早回答问题的那几位言简意赅的答主，显然都是没有仔细看书的，所以才会这么想当然，觉得这是书中的一个BUG。
很抱歉不是。在书里，叶文洁发送信息之前，三体文明并未发现4光年外有个叫地球的宜居行星。尽管三体人已经耗费了上千年去寻找宇宙中的新家园，但是没找到就是没找到。
为什么这么近的距离，仅仅4光年而已，科技那么发达的三体人都发现不了地球？书中也已经有了清晰的解释。我之前也回答了不少类似的问题，都有点厌倦了。现在也懒得再从头说一遍，就直接说几个概念或者说结论吧。
1.三体人确实早就发现4光年外有颗恒星，但是并未发现围绕这颗恒星的行星中有一颗是适宜居住的。

太阳系与三体星系相距4光年，地球人早就发现了4光年外的这个距离自己最近的恒星系，科技水平比地球人先进许多的三体人怎么可能没发现4光年的太阳系？当然早就发现了！但是，发现恒星系不等于了解这个恒星系的行星！

叶文洁第一次发送的信息不足以让三体人知道地球的确切位置，但她无视三体1379号监听员的警告，向三体发送了第二次信息。正是这一次，才使三体人明确知道，这个有智慧生命的宜居地球（行星）就存在4光年外的那个恒星邻居中。
直接引用书中原文说明。

众人沉默了，思索着元首这话的含义。在巨摆摆动了三次之后，有人问：“地球文明回电了？”
元首点点头，“是的，半个三体时前我得到的报告，是回答那条警告信息的。”
“这么快？！现在距警告信息发出仅八万多时，这就是说，这就是说……”
“这就是说，地球文明距我们仅四万光时。”
“那不就是距离我们最近的那颗恒星吗？！”
“是的，所以我说：上帝在保佑三体文明。”……

从这段对话明确得知，三体人早就知道4光年外的那颗“距离我们最近的恒星”，但是在叶文洁的第二次信息到达之前，三体人并不知道有一颗叫做地球的宜居行星就在这个恒星系中。
如果没有叶文洁的这次信息，三体人就不能发现地球文明吗？答案同样很明确：不能！
因为这种情况下，三体人无法准确定位地球。

2.三体人是根据叶文洁回复1379号监听员的信息到达三体所花费的时间计算出地球的位置的，没有这次信息发送，三体人就只能知道地球所在的方向，而不能知道地球和三体的距离。

还是直接引用书中原文吧。1379号监听员接收到叶文洁的第一次信息后的想法：

……
监听员知道，在宇宙尺度上，对于来自太空的低频电波，因为没有足够长的测量范围，只能确定发射源的方向，却无法知道其距离；在那个方向上，可能是远距离的高功率发射源，也可能是近距离的低功率发射源；那个方向有亿万颗恒星，每一颗都以远近不同的星星汇成的星海为背景，不知道发射源的距离，根本不可能确定位置坐标。
距离，关键是距离！
其实，确定发源距离的方法十分简单：给对方回复一个信息，如果对方在收到这个回信后短时间内回答，由间隔时间和光速就可以得知距离。……

监听员担心三体政府已经发出回复信息，引诱叶文洁回答。他决心赌一把，私下发出回信，警告叶文洁不要回复：

这个世界收到了你们的信息。
我是这个世界的一个和平主义者，我首先收到信息是你们文明的幸运，警告你们：不要回答！不要回答！！不要回答！！！
你们的方向上有千万颗恒星，只要不回答，这个世界就无法定位发出源。
如果回答，发射器将被定位，你们的文明将遭到入侵，你们的世界将被占领！
不要回答！不要回答！！不要回答！！！

只要不回答，三体就无法定位地球。三体元首的三体舰队统帅的对话证明了这一点：

……
“我将请执政官联席会议审议我的计划：舰队建成后立即启航，就向着那个方向。”
“元首，在那样的接收频率上，即使方向的定位也不是太准确。要知道，舰队只能以百分之一光速航行，而且其动力储备只够进行一次减速，也不可能沿那个方向进行大范围搜索，如果目标距离不明，整个舰队最终的结局就是坠入宇宙深渊。”
“但看看我们星系的三颗太阳吧，其中任何一颗的气层同时都可能膨胀，吞没我们这最后一颗行星。所以，没有别的选择，这个险必须冒。”

三体元首迫于三体星随时可能被自己的太阳吞没的压力，即使无法定位地球信号的发出位置也决定先派舰队往这个方向探索。如果信号不是从太阳系发出的，说不定三体舰队真的会徒劳无功，但三体人很幸运，信号恰巧就是从距离他们最近的太阳系发出的，即使叶文洁没有回复，太阳系也会成为他们沿途搜索的第一个目标。

更何况叶文洁无视1379号监听员的警告回复了，这就更加让三体人不必等到到达太阳系那一天，就知道了地球在太阳系的事实。
有读者认为是叶文洁在回复信息里把地球的具体位置告诉了三体人，实情并未如此。至少在叶文洁回复监听员的那封信里，并未提到地球的位置。但是这封信已经足够让三体人定位地球了。因为叶文洁第一次发出的信息，花了4年时间到达三体，三体监听员第一时间发出“不要回答”的警告，这个警告又花了4年时间到达太阳系里的地球。也就是说，叶文洁是在第一次信息发出的8年后收到三体警告的，她没有片刻犹豫，马上又发出第二封信。
这第二封信同样用了4年时间到达三体，也就是距离1379号监听员发出警告信8年后。这时三体人已经锁定了信号发出的方向——太阳系的方向，更准确地说，是三体星系和太阳系的连线方向——但是不知道信号在这条连线上的哪一点发出。现在可好，已知自己人朝这条连线方向发出的信息，8年后得到了回复，也就是信息用了4年到达线上的某一点，而那个点发出的回复又跑了4年回到三体。电磁波信号是用光速跑的，这不就说明那个自己苦苦寻觅的点就在4光年外吗？而这条连线位置的4光年外，不就是距离三体最近的那个恒星系么？
总之，站在三体人的角度看，第一次收到的叶文洁的信息只能确定是从某个发向发来的，但是不知道是这个方向的具体哪个位置。这时三体人朝这个方向发出信号，就类似于我们发射雷达波，碰到障碍物就会弹回来，根绝弹回来的时间就可以算出障碍物的距离。叶文洁的第二封信就类似于这个障碍物弹回去的回波，如果她不回复，这个回波就不存在，三体人也就无法找到这个“障碍物”的确切位置。

这个过程，书里解释得很清楚了，我也翻来覆去说得很啰嗦了。叶文洁如果不发送第二次信息，三体人就确定不了地球位置，这一点毋庸置疑。
那么，除了被动地分析“雷达回波”，三体人就不可以通过其他手段主动观测到地球文明的存在吗？
按照书中的设定，答案依旧很明确：不可以！
3.在宇宙尺度上，即使是三体文明的科技水准，也不足以在没有接收到生命体所发出的信息的前提下，主动观测到一颗遥远的行星上是否有生命和文明存在。这种程度的科技水准，也是形成黑暗森林法则的前提之一。

前面有一些答主认为，三体科技如此发达，连智子都能制造，为啥不能发现地球？
这是想当然了。且不说智子的远距离瞬时通讯能力也是为了故事发展的需要硬编出来的，就算真的理论上可行，这种改造微观世界的技术也跟宇宙星空探索是两个概念，两个完全不同的领域，你不能凭自己的想象觉得这个领域很牛，那个领域就不可能不牛。
就像我们在生活中不也经常有这样的调侃吗？你都能研究航天飞机了，为啥分不出大红赭红深红的区别？你连史前生物长什么样都研究出来了，为啥就是看不出每天面对的老婆的脸色代表着什么情绪？你连克隆人都能做出来了，为啥连小小的癌症都攻克不了？
很多东西，在想当然地判定难易之前，最好先弄明白背后的机理。不然你觉得别人可笑，或者别人还觉得你无知呢。
回到题目，为什么总有人觉得三体人早该发现地球了？因为他们混淆了地球和太阳，分不清行星和恒星，对宇宙的“广阔”缺乏具体概念。

天上的星星数不清，那都是恒星不是行星，是一颗颗太阳而不是地球！太阳是燃烧的火球，而像地球那样的固态行星，才是生命和文明有可能居住的地方。宇宙各星系相距遥远，能够看到的只是恒星，所以通常说的恒星就代表某颗恒星以及它“管辖”下的行星及其他星体。但如果说某个恒星上有生命，那肯定是指围绕着它的行星上有生命，而不是这颗恒星本身有生命。
但现实中，行星很难被直接观测到，因为太小了。比如，我们的太阳基本上可以装下130万个地球！哪怕是太阳系中最大的行星木星，也需要有1000颗才能塞满太阳。当太阳看起来只是天上的一颗星星那么大时，你确定你能看到体积只是它的1000分之一的木星？更不用说体积只是它的130万分之一的地球了。
如果连行星都观测不到，又如何判断某个恒星系是否宜居？
书中存在着生命和文明的三体星系，也就是现实中距离我们最近的半人马座三星系统。现实中半人马座有没有行星，就我们的观测水平而言，貌似还无法产生确定结论。同样的，假如那里真的有文明存在，他们看我们的太阳也不过是天上一颗普通的星星，也不大可能观测到太阳系是否有行星，有多少，更不用说观测到行星上的生命迹象了，那简直是天方夜谭。
4光年听起来很短，但就我们目前的科技而言，依然是永远无法跨越的距离。人类发射的航天器中，跑得最远的是旅行者一号，花了40多年，至今还在太阳系最外层的奥尔特星云那里。按照每秒17公里的速度计算，大约还得花将近1.8万年才能完全飞出太阳系，如果要飞去“三体星系”，还得花上7万多年。

所以，书中的三体人能够研制出几百年甚至几十年就能到达地球的高速飞船，真的已经和地球科技差了好多个量级了，和制造智子的能力其实也是相配的。但即使是在这样的水准基础上，依然不可能在4光年外直接观测到地球的存在啊，更不可能看到地球上的生命迹象。如果没有地球人通风报信，向三体人详细介绍地球的情况，三体人真的不可能靠自己的观测找到地球这个宜居新家园的，哪怕仅仅是4光年的距离。
除非，三体人的科技更上一步，达到书中大神级别的歌者文明的程度，那就有可能使用“大眼睛”之类的神物观测到太阳系中的行星细节。歌者在银河系猎户旋臂的位置随便“看一眼”都能发现太阳系有行星，假如三体有这样的技术，估计在4光年距离上看清太阳系的行星细节，并且根据这些细节判断出有宜居行星是可行的。
但书里的设定，三体人的科技远没达到这种神级程度啊。如果说宇宙是座大海洋，地球就像小虾米，三体就像小鱼，歌者就像大蓝鲸，怎么比？
又或者，三体人勤快一点，主动派出飞船靠近各个恒星系到处搜索，近距离观测是否有宜居行星。但是书里说得明白，一来三体人的飞行器无论是规模还是功能都达不到这种任意搜索的程度，哪怕后来对地球的入侵够“精准定点”吧，途中不也一样折损了大半飞船？所谓派探测器到处搜索，三体人根本没这样的能力。二来，三体人知道黑暗森林法则啊，如果不是自身的星球迟早要完，谁会冒着风险到底乱窜？根据黑暗森林法则，乱窜的就是第一个被打死的。

事实上，黑暗森林法则之所以成立，最基本的前提就是宇宙中各星系相距遥远，远到连有没有行星都看不清，打声招呼都要动辄经过成千上百年才能听到回声，怎么交流？怎么沟通？
除非三体人有突破这种远距离的能力，否则靠自己的力量发现宜居地球的机会是很渺茫的。书中的设定就是如此，三体人的能力在地球人看来是神迹，在宇宙文明的尺度来看，仍然不过是小虾米级别而已。
参见之前的相关问答：
《三体人为什么不能发现地球？》
《三体人以为地球知道黑暗森林，为什么在向地球派出第一舰队时不怕地球使用黑暗森林威慑？》
《地球直径相对于地日距离几乎忽略不计，为什么地球自转会导致季节之分？》
《<三体>中的“歌者文明”在宇宙中处于什么级别？有何依据？》

以上是UFO中文网号“海阔天空诗酒花”的回答。欢迎在今日UFO中文网APP关注“海阔天空诗酒花”，图文、问答、视频，海阔天空随便聊。

C丶sunshine

三体小说中，三体人距离地球有大约四百光年的距离，在书中他们并未有探测到地球的任何信号，而且宇宙中不能轻易的发射坐标位置，就想一个森林中，你知道有猎人，但是你不知道他在哪儿，他的实力怎么样，而发射坐标就等于开枪，暴露你的位置。当时叶文洁受到了文革的一些压迫，才会对人类充满怨恨，向宇宙发射了地球的坐标，而恰巧被三体的观测员检查到，三体观测员向叶文洁打招呼提醒，不要回复，不要回复，叶文洁一心想要外星人拯救地球，熟不知自己犯了错，再次回复，导致好心的三体人以及多数三体人被处决，三体人是一个高度极端专制的文明，他们立刻打算全球移民地球。就此开启了人类文明的最后几个纪元。

dazidan

嗯，三体人牛逼的都可以锁死地球科技，却发现不了近在咫尺（宇宙尺度上四光年就是邻居）有个宜居的太阳系，这是大刘的一个漏洞。可大刘大概也没办法，如果说地球离三体星40光年，那三体人来地球得几万年才能到。而且，双方联系一次要80年，小说就没法写了。

bushuang

先举个例，纽约、北京之间隔了半个地球背对背。假如西半球的纽约在1950年发现了东半球的存在，但技术不足以远距离精确探测，特别是北京。因为明确知道黑暗深林法则的残酷，所以不敢肆无忌惮靠近观察，哪怕北京还在1900年。
同样的道理，三体文明其实也是受科技水准所限。毕竟隔了4光年，而他们舰队的最高速度不过才10%光速，堪堪达到恒星系航行的最低标准，到达地球要450年。
并且三体文明有休眠期，这个10%光速还是最近几十个地球年才实现的，之前他们的宇航速度徘徊在光速的几千分之一，向地球发射的小型探测器才走了不到百分之一的路程。
所以大体来讲，三体文明只在应用技术、特别是微观方面明显领先地球，但放宇宙尺度上仍然是比较原始的星际文明，大概高出了地球半级。
之后收到地球人作死的信号，三体文明才制造了近乎光速的智子很快到地球锁定基础研究，接着再派出集合最高科技的水滴以超过10%光速至太阳系提前摧毁人类武力。
总结就是逻辑上没啥问题，大刘给地球塑造的是一个极度强大对手。但不管多强大，既然还属于对手的范畴，那代表着有反抗的机会。要是三体文明换成歌者文明才真没法圆回来，百十个地球都早没了或者被占领。