第一次看刘慈欣的《三体》小说就对三体世界的巨型单摆一整个吸引住，那么单摆真的可以催眠太阳吗？在三体世界中单摆代表着什么，又意味着什么呢？

单摆可以催眠太阳吗？显然是不能的。

【资料图】

前段时间热播的电视剧《三体》想必各位原著党都很解渴吧~一部史诗级科幻小说本原著粉表示还原度极高。剧中，“古筝行动”邮轮切片的震撼场景、三体游戏和质子二维展开等呈现兼顾了通俗和艺术，这些画面仿佛刻进了DNA。

不过，第一次看刘慈欣的《三体》小说就对三体世界的巨型单摆一整个吸引住，那么单摆真的可以催眠太阳吗？在三体世界中单摆代表着什么，又意味着什么呢？

三体电视剧

正文：汪淼听到一种不间断的类似于雷声的轰鸣。这声音是朝歌大地上许多奇怪的东西发出的，那是一座座巨大的单摆，每座都有几十米高。单摆的摆锤是一块块巨石……（摘自三体小说原文）

在三体游戏中“伏羲”认为三体世界无规则的恒纪元与乱纪元交替，是因为太阳神的喜怒无常而引起的。他通过建造巨型单摆试图“催眠太阳神”来获得永久的恒纪元，显然是没什么用的。最终巨型单摆也在无尽的自然灾害中损毁。

小说里第一次提到单摆是在三体游戏中，用来催眠太阳。

不过提到单摆大家最先想到的就是催眠大师手中的怀表吧，如果你真的认为单摆可以催眠，那一定是电影看多了。单摆是一种比较稳定的结构，可以一直摆下去，三体文明利用三体单摆象征着文明的延续。最开始的作用是用来催眠太阳，后期为了纪念前面的文明，为前面的文明寻找规律。

伽利略 图源网络

而学过物理的同学都知道单摆规律是伽利略发现的，1582年，那时的伽利略可不是上图里的老头子，而是个在意大利比萨读大学的18岁小鲜肉。他在比萨大教堂做礼拜，发现悬挂在教堂天花板的一盏吊灯在微风吹拂下来回摆动。伽利略做了一系列实验研究摆动规律，最终发现：只要吊东西的绳子长度不变，无论所吊东西的重量、摆动的角度大小和摆动的周期怎样变化，完成一次摆动的时间都是相同的，这就是人类精确计时的基础：“摆的等时性”原理。

实际上伽利略的原理是存在问题的，摆动角度会影响摆动的时间。17世纪，荷兰物理学家惠更斯发现，摆动角度小于5度时，伽利略理论的等时性才严格成立，如果摆角比较大，时间只是近似相等。他通过严密的数学计算发现了单摆的周期公式，在伽利略的理论基础上设计出人类第一台精准计时的单摆钟。

首先给出单摆周期公式：T=2π√(L/g)，单摆一次全振动的周期只和摆长以及当地的重力加速度有关。也就是说单摆可以用来测量某地的重力加速度。原理当然也是根据单摆的周期公式，测出摆长及周期后，可计算出重力加速度。单摆还验证了一个大事实：“地球在自转”。不过我们并不是飞出地球外面才证实了地球在自转的哦，这要源于一个被评为“物理最美实验”之一的傅科摆，没错这就是法国物理学家傅科发现的。

傅科摆

好像话题扯远了，地球的重力加速度也是变化的，不同纬度的重力加速度不同，不同季节也不一样，所以地球上会产生潮汐一类的现象，不过我们平时用的单摆摆臂很小，可以忽略不同时间加速度变化产生的影响。因为三体世界三个太阳都有引力，三个太阳位置不一样的时候加速度也不一样，巨型单摆的臂比较长，摆动周期大，重力的变化不能忽略。

《三体》电视剧中：“单摆启动”，众人在联合国大厦观看单摆仪式，一个象征着三体纪念碑的巨型单摆气势磅礴的摆动着。巨型单摆的挥舞好似在向宇宙发出无声的呐喊，最终192号文明还是在双日凌空的烈焰中毁灭，它进化到原子和信息时代。三体世界为了纪念先辈们探索三体规律的精神，重建了巨型单摆，相当于纪念碑，也是三体文明的里程碑，用来纪念之前的文明对解决三体问题的努力。至此，《三体》游戏的最终目标是：飞向宇宙，寻找新的家园！

当巨月在母星的这一面时它与母星的吸力相互抵消，重力减小，当它运行到母星的另外一面时，引力叠加，重力就可以恢复到大撕裂之前。

“你看这摆锤，像不像一只巨大的金属拳头，对冷酷的宇宙，永恒地挥舞”“是对规律的渴望，还是对混沌的屈服”“它在呐喊，三体文明不屈地呐喊，祝你好运！”（摘自三体电视剧）

作者：李楠 湖南省科学技术馆