科学家带你读科幻 科幻桃花源 下载 mobi 免费 pdf 百度网盘 epub 2025 在线 电子书

本书为“科学家带你读科幻”之家庭社会卷。书中讲述的是单个人或集体与梦想的故事。在这本书中，我们看到*有梦想的人，是如何为了梦想而奋不顾身，梦想驱动着他们，同时也驱动了全人类。

为了带给大家更好的阅读体验，本书邀请著名科普作家，紧扣作品，解析了关于力学、瘟疫、塔斯马尼亚岛效应等科学奥秘。

朝闻道刘慈欣001

世界的后秘密李朝晖034

大角，快跑！ 潘海天039

瘟疫，改变人类历史冉浩095

伤心者何夕103

科学来自一代又一代的努力丙等星147

高塔下的小镇刘维佳151

桃花源会发生的事王建雄184

刘慈欣，高级工程师，科幻作家，中国科幻小说代表作家。亚洲首位世界科幻大奖“雨果奖”得主。十次荣获中国科幻奖“银河奖”。长篇代表作《三体》三部曲被普遍认为是中国科幻文学的里程碑之作。

汪诘，“科学声音”执行秘书、中国科普作家协会会员、科普视频和影片主创、导演，代表作《时间的形状：相对论史话》获第八届国家文津图书奖，科幻小说《时间囚笼》获第十八届百花文学奖，喜马拉雅FM2018 年商业科技十大实力主播、2019 年商业价值主播。

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编辑推荐

★著名科幻作家刘慈欣为本书顾问

★多篇作品获得华语科幻星云奖

★多篇作品获得银河奖

★部分篇目被改编为电影

★部分篇目被选入部编版教材

★未来感蓝色能量盒，为孩子的想象力助力，平放打开是个时间机器，竖放是本大书，便于收纳。

★科幻小说加科普解读，创意无限。

★一览*前沿的未来科技，打开眼界。

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★焕发孩子探求知识的好奇心，培养科学精神。

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★将近百位科幻、科普名家联手巨制，好看不停歇。

书摘插图

朝闻道

刘慈欣

爱因斯坦赤道

“有一句话我早就想对你们说，”丁仪对妻子和女儿说，“我心中的位置大部分都被物理学占据了，只是努力挤出了一个小角落给你们，对此我心里很痛苦，但也实在是没办法。”

他的妻子方琳说：“这话你对我说过 200遍了。” 

10岁的女儿文文说：“对我也说过 100遍了。”

丁仪摇摇头说：“可你们始终没能理解我这话的真正含义，你们不懂得物理学到底是什么。”

方琳笑着说：“只要它的性别不是女就行。”

这时，他们一家三口正坐在一辆时速达 500公里的小车上，行驶在一条直径 5米的钢管中，这根钢管的长度约为 3万公里，在北纬 45度线上绕地球一周。

小车完全自动行驶，透明的车舱内没有任何驾驶设备。从车里看出去，钢管笔直地伸向前方，小车像是一颗在无限长的枪管中正在射出的子弹，前方的洞口似乎固定在无限远处，看上去针尖大小，一动不动，如果不是周围的管壁如湍急的流水飞快掠过，肯定觉察不出车在运动。在小车启动或停止时，可以看到管壁上安装的数量巨大的仪器，还有无数等距离的箍圈，当车加速起来后，它们就在两旁浑然一体地掠过，看不清了。丁仪告诉她们，那些箍圈是用于产生强磁场的超导线圈，而悬在钢管正中的那条细管是粒子通道。

他们正行驶在人类迄今所建立的的粒子加速器中，这台环绕地球一周的加速器被称为“爱因斯坦赤道”，借助它，物理学家们将实现上世纪那个巨人肩上的巨人后的梦想：建立宇宙的大统一模型。

这辆小车本是加速器工程师用于维修的，现在被丁仪用来带着全家进行环球旅行，这旅行是他早就答应妻子和女儿的，但她们万万没有想到要走这条路。整个旅行耗时 60小时，在这环绕地球一周的行驶中，她们除了笔直的钢管，什么都没看到。不过方琳和文文还是很高兴、很满足，至少在这两天多的时间里，全家人难得地聚在一起。

旅行的途中也并不枯燥，丁仪不时指着车外飞速掠过的管壁对文文说：“我们现在正在驶过蒙古，看到大草原了吗？还有羊群……我们现在经过日本，但只是擦过它的北角，看，朝阳照到积雪的国后岛上了，那可是今天亚洲迎来的抹阳光……我们现在在太平洋底了，真黑，什么都看不见，哦不，那边有亮光，暗红色的，嗯，看清了，那是洋底火山口，它涌出的岩浆遇水很快冷却了，所以那暗红光一闪一闪的，像海底平原上的篝火，文文，大陆正在这里生长啊……”

后来，他们又在钢管中驶过了美国全境，潜过了大西洋，从法国海岸登上欧洲的土地，驶过意大利和巴尔干半岛，第二次进入俄罗斯，然后从里海回到亚洲，穿过哈萨克斯坦进入中国，现在，他们刚走完后的路程，回到了爱因斯坦赤道在塔克拉玛干沙漠中的起点——世界核子中心，这也是环球加速器的控制中心。

当丁仪一家从控制中心大楼出来时，外面已是深夜，广阔的沙漠静静地在群星下伸向远方，世界显得简单而深邃。

“好了，我们 3个基本粒子，已经在爱因斯坦赤道中完成了一次加速试验！”丁仪兴奋地对方琳和文文说。

“爸爸，真的粒子要在这根大管子中跑这么一大圈，要多长时间？”文文指着他们身后的加速器管道问，那管道从控制中心两侧向东西两个方向延伸，很快消失在夜色中。

丁仪回答说：“明天，加速器将首次以它的能量运行，在其中运行的每个粒子，将受到相当于一颗核弹的能量的推动，它们将加速到接近光速，这时，每个粒子在管道中只需十分之一秒就能走完我们这两天多的环球旅程。”

方琳说：“别以为你已经实现了自己的诺言，这次环球旅行是不算的！”

“对！”文文点点头说，“爸爸以后有时间，一定要带我们在这长管子的外面沿着它走一圈，真正看看我们在管子里面到过的地方，那才叫真正的环球旅行呢！”

“不需要，”丁仪对女儿意味深长地说，“如果你睁开了想象力的眼睛，那这次旅行就足够了，你已经在管子中看到了你想看的一切，甚至更多！孩子，更重要的是，蓝色的海洋、红色的花朵、绿色的森林都不是美的东西，真正的美眼睛是看不到的，只有想象力才能看到它，与海洋、花朵、森林不同，它没有色彩和形状，只有当你用想象力和数学把整个宇宙在手中捏成一团儿，使它变成你的一个心爱的玩具，你才能看到这种美……”

丁仪没有回家，送走了妻女后，他回到了控制中心。中心只有不多的几个值班工程师，在加速器建成并历时两年的紧张调试后，这里次这么宁静。

丁仪上到楼顶，站在高高的露天平台上，他看到下面的加速器管道像一条把世界一分为二的直线，他有一种感觉：夜空中的星星像无数只瞳仁，它们的目光此时都聚焦在下面这条直线上。

丁仪回到下面的办公室，躺在沙发上睡着了，进入一个理论物理学家的梦乡。

他坐在一辆小车里，小车停在爱因斯坦赤道的起点。小车启动，他感觉到了加速时强劲的推力。他在绕地球旋转，一圈又一圈。随着速度趋近光速，急剧增加的质量使他的身体如一尊金属塑像般凝固了，意识到了这个身体中已蕴含了足以创世的能量，他有一种帝王般的快感。在后一圈，他被引入一条支路，冲进一个奇怪的地方，这是虚无之地，他看到了虚无的颜色，虚无不是黑色也不是白色的，它的色彩就是无色彩，但也不是透明。在这里，空间和时间都还是有待于他去创造的东西。他看到前方有一个小黑点，急剧扩大，那是另一辆小车，车上坐着另一个自己。当他们以光速相撞后同时消失了，只在无际的虚空中留下一个无限小的奇点，这万物的种子爆炸开来，能量火球疯狂暴胀。当弥漫整个宇宙的红光渐渐减弱时，冷却下来的能量以物质的形式在天空中如雪花般出现了，开始是稀薄的星云，然后是恒星和星系群。在这个新生的宇宙中，丁仪拥有一个量子化的自我，他可以在瞬间从宇宙的一端跃至另一端。其实他并没有跳跃，他同时存在于这两端，他同时存在于这浩大宇宙中的每一点，他的自我像无际的雾气弥漫于整个太空，由恒星沙粒组成的银色沙漠在他的体内燃烧。他无所不在的同时又无所在，他知道自己的存在只是一个概率的幻影，这个多态叠加的幽灵渴望地环视宇宙，寻找那能使自己坍缩为实体的目光。正找着，这目光就出现了，它来自遥远太空中浮现出来的两双眼睛，它们出现在一道由群星织成的银色帷幕后面，那双有着长长睫毛的美丽的眼睛是方琳的，那双充满天真灵性的眼睛是文文的。这两双眼睛在宇宙中茫然扫视，终没能觉察到这个量子自我的存在，波函数颤抖着，如微风扫过平静的湖面，但坍缩没有发生。正当丁仪陷入绝望之时，茫茫的星海扰动起来，群星汇成的洪流在旋转奔涌，当一切都平静下来时，宇宙间的所有星星构成了一只大眼睛，那只百亿光年大小的眼睛如钻石粉末在黑色的天鹅绒上撒出的图案，它盯着丁仪看，波函数在瞬间坍缩，如倒着放映的焰火影片，他的量子存在凝聚在宇宙中微不足道的一点上，他睁开双眼，回到了现实。

是控制中心的总工程师把他推醒的，丁仪睁开眼，看到核子中心的几位物理学家和技术负责人围着他躺的沙发站着，他们用看一个怪物的目光盯着他看。

“怎么？我睡过了吗？”丁仪看看窗外，发现天已亮了，但太阳还未升起。

“不，出事了！”总工程师说，这时丁仪才知道，大家那诧异的目光不是冲着他的，而是由于刚出的那件事情。总工程师拉起丁仪，带他向窗口走去，丁仪刚走了两步就被人从背后拉住了，回头一看，是一位叫松田诚一的日本物理学家，上届诺贝尔物理学奖获得者之一。

“丁博士，如果您在精神上无法承受马上要看到的东西，也不必太在意，我们现在可能是在梦中。”日本人说，他脸色苍白，抓着丁仪的手在微微颤抖。

“我刚从梦中出来，”丁仪说，“发生了什么事？”

大家仍用那种怪异的目光看着他，总工程师拉起他继续朝窗口走去，当丁仪看到窗外的景象时，立刻对自己刚才的话产生了怀疑，眼前的现实突然变得比刚才的梦境更虚幻了。

在淡蓝色的晨光中，他熟悉的横贯沙漠的加速器管道消失了，取而代之的是一条绿色的草带，这条绿色大道沿东西两个方向伸向天边。

“再去看看中心控制室吧！”总工程师说。丁仪随着他们来到楼下的控制大厅，又受到了一次猝不及防的震撼：大厅中一片空旷，所有的设备都消失得无影无踪，原来放置设备的位置也长满了青草，那草是直接从防静电地板上长出来的。

丁仪发疯似的冲出控制大厅，奔跑着绕过大楼，站到那条取代加速器管道的草带上，看着它消失在太阳即将升起的东方地平线处，在早晨沙漠上寒冷的空气中他打了个寒战。

“加速器的其他部分呢？”他问喘着气跟上来的总工程师。

“都消失了，地上、地下和海中的，全部消失了。”

“也都变成了草？！”

“哦，不，草只在我们附近的沙漠上有，其他部分只是消失了，地面和海底部分只剩下空空的支座，地下部分只留下空隧道。”

丁仪弯腰拔起了一束青草，这草在别的地方看上去一定很普通，但在这里就很不寻常：它完全没有红柳或仙人掌之类耐旱的沙漠植物的特点，看上去饱含水分，青翠欲滴，这样的植物只能生长在多雨的南方。丁仪搓碎了一根草叶，手指上沾满了绿色的汁液，一股淡淡的清香飘散开来。丁仪盯着手上的小草呆立了很长时间，后说：

“看来，这真是梦了。”

东方传来一个声音：“不，这是现实！”

宇宙的排险者

在绿色草路的尽头，朝阳已升出了一半，它的光芒照花了人们的眼睛。在这光芒中，有一个人沿着草路向他们走来，开始他只是一个以日轮为背景的剪影，剪影的边缘被日轮侵蚀，显得变幻不定。当那人走近些后，人们看到他是一名中年男子，穿着白衬衣和黑裤子，没打领带。再近些，他的面孔也可以看清了，这是一张兼具亚洲和欧洲人特点的脸，这在这个地区并没有什么不寻常，但人们绝不会把他误认为是当地人，他的五官太端正了，端正得有些不现实，像某些公共标志上表示人类的一个图符。当他再走近些时，人们也不会把他误认为是这个世界的人了，他并没有走，他一直两腿并拢笔直地站着，鞋底紧贴着草地飘浮而来。在距他们两三米处，来人停了下来。

“你们好，我以这个外形出现是为了我们之间能更好地交流，不管各位是否认可我的人类形象，我已经尽力了。”来人用英语说，他的话音一如其面孔，极其标准而无特点。

“你是谁？”有人问。

“我是这个宇宙的排险者。”

这个回答中有几个含义深刻的字立刻深入了物理学家们的脑海——“这个宇宙”。

“您和加速器的消失有关吗？”总工程师问。

“它在昨天夜里被蒸发了，你们计划中的试验必须被制止。作为补偿，我送给你们这些草，它们能在干旱的沙漠上以很快的速度成长蔓延。”

“可这些都是为了什么呢？”

“这个加速器如果真以功率运行，能将粒子加速到 10的 20次方吉电子伏特，这接近宇宙大爆炸的能量，可能给我们的宇宙带来灾难。”

“什么灾难？”

“真空衰变。”

听到这回答，总工程师扭头看了看身边的物理学家们，他们都沉默不语，紧锁眉头思考着什么。

“还需要进一步解释吗？”排险者问。

“不，不需要了。”丁仪轻轻地摇摇头说。物理学家们本以为排险者会说出一个人类完全无法理解的概念，但没想到，他说出的东西人类的物理学界早在 20世纪 80年代初就想到了，只是当时大多数人都认为那不过是一个新奇的假设，与现实毫无关系，以致现在几乎被遗忘了。

真空衰变的概念初出现在 1980年《物理评论》杂志上的一篇论文中，作者是西德尼•科尔曼和弗兰克•德卢西亚。早在这之前狄拉克就指出，我们宇宙中的真空可能是一种伪真空，在那似乎空无一物的空间里，幽灵般的虚粒子在短得无法想象的瞬间出现又消失，这瞬息间创生与毁灭的话剧在空间的每一点上无休止地上演，使得我们所说的真空实际上是一个沸腾的量子海洋，这就使得真空具有一定的能级。科尔曼和德卢西亚的新思想在于：他们认为某种高能过程可能产生出另一种状态的真空，这种真空的能级比现有的真空低，甚至可能出现能级为零的“真真空”，这种真空的体积开始可能只有一个原子大小，但它一旦形成，周围相邻的高能级真空就会向它的能级跌落，变成与它一样的低能级真空，这就使得低能级真空的体积迅速扩大，形成一个球形，这个低能级真空球的扩张很快就能达到光速，球中的质子和中子将在瞬间衰变，这使得球内的物质世界全部蒸发，一切归于毁灭…… 

“……以光速膨胀的低能级真空球将在 0. 03秒内毁灭地球， 5个小时内毁灭太阳系， 4年后毁灭近的恒星， 10万年后毁灭银河系……没有什么能阻止球体的膨胀，随着时间的推移，整个宇宙都难逃劫难。”排险者说。他的话正好接上了大多数人的思维，难道他能看到人类的思想？！排险者张开双臂，做出一个囊括一切的姿势：“如果把我们的宇宙看作一个广阔的海洋，我们就是海中的鱼儿，我们周围这无边无际的海水是那么清澈透明，以至我们忘记了它的存在，现在我要告诉你们，这不是海水，而是液体炸药，一粒火星就会引发毁灭一切的大灾难。作为宇宙排险者，我的职责就是在这些火星燃到危险的温度前扑灭它。”

丁仪说：“这大概不太容易，我们已知的宇宙有 200亿光年半径，即使对于你们这样的超级文明，这也是一个极其广阔的空间。”

排险者笑了笑，这是他次笑，这笑同样毫无特点：“没有你想的那么复杂。你们已经知道，我们目前的宇宙，只是大爆炸焰火的余烬，恒星和星系不过是仍然保持着些许温热的飘散的烟灰罢了，这是一个低能级的宇宙，你们看到的类星体之类的高能天体只存在于遥远的过去，在目前的自然宇宙中，别的能量过程，如大质量物体坠入黑洞，其能级也比大爆炸低许多数量级。在目前的宇宙中，发生创世级别的能量过程的机会，只能来自其中的智慧文明探索宇宙终极奥秘的努力，这种努力会把大量的能量聚焦到一个微观点上，使这一点达到创世能级。所以，我们只需要监视宇宙中进化到一定程度的文明世界就行了。”

松田诚一问：“那么，你们是从何时起开始注意到人类呢？普朗克时代吗？”

排险者摇摇头。

“那么是牛顿时代？也不是？！不可能远到亚里士多德时代吧？”

“都不是。”排险者说，“宇宙排险系统的运行机制是这样的：它首先通过散布在宇宙中的大量传感器监视已有生命出现的世界，当发现这些世界中出现有能力产生创世能级能量过程的文明时，传感器就发出警报，我这样的排险者在收到警报后将亲临那些世界监视其中的文明，但除非这些文明真要进行创世能级的试验，否则我们是绝不会对其进行任何干预的。”

这时，在排险者的头部左上方出现了一个黑色的正方形，约两米见方，正方形充满了深不见底的漆黑，仿佛现实被挖了一个洞。几秒钟后，那黑色的空间中出现了一个蓝色的地球影像，排险者指着影像说：“这就是放置在你们世界上方的传感器拍下的地球影像。”

“这个传感器是在什么时候放置于地球上方的？”有人问。

“按你们的地质学纪年，在古生代末期的石炭纪。”

“石炭纪？！”“那就是…… 3亿年前了！”人们纷纷惊呼。

“这……太早了些吧？”总工程师敬畏地问。

“早吗？不，是太晚了，当我们次到达石炭纪的地球，看到在广阔的冈瓦纳古陆上，皮肤湿滑的两栖动物在原生松林和沼泽中爬行时，真吓出了一身冷汗。在这之前的相当长的岁月里，这个世界都有可能突然进化出技术文明，所以，传感器应该在古生代开始时的寒武纪或奥陶纪就放置在这里。”

地球的影像向前推来，充满了整个正方形，镜头在各大陆间移动，让人想到一双警惕巡视的眼睛。

前言

序（一）

许多人看科幻作品，感觉特别神奇。从来没有到达过的世界，从来没有听说过的社会，从来没有见过的

人，从来没有走过的路……科幻似乎是一条通达想象世界的宽阔大道，带着我们离开自己的身体，穿过空间的夹层，到达另一个“渴”望却不可即的维度或空间。

如果你也是有这种感觉的人，那么拿到这套书就会非常兴奋。因为，它跟你的思维和兴趣高度吻合，会让你在想象力和科技的世界中继续遨游。科幻作品是一种现代社会才产生的文学。据说，至今只有两百多年历史。但这两百年却是人类社会浓墨重彩的两百年。因为，我们的生活方式、认知方式和行为方式都发生了前所未有的变化。温饱不足的问题正在被彻底铲除，愿望变成现实的速度正在加快。到了21世纪第三个十年快开始的时候，我们已经在考虑怎么快速地跟与我们擦肩而过的未来握手致意的事情了。也恰恰因为走入了这样的时代，让我们更加无法离开科幻文学。

科幻是现代生活的描述者。她带着我们观察世界的变化，观察未来的蛛丝马迹。当然，这种观察不一定都是赞叹，也可能有所批判。我们用科学做过许多好事，也有许多不当心、不慎重的时候。所以，当科学进入生活，我们都应该睁开双眼细心观察才对。科幻还是未来的谋划者，她给我们有用的方法，帮助我们设计宇宙、地球、国家和自己的未来。同样，这种设计有好有坏。但至少有一点大家可以放心，科幻小说是用文字写成的，我们在这里尝试用文字设计，尝试用文字修改，我们还没有真实地去落实。所以，请牢牢记住这样的话：有所为有所不为。设计是为了创造更好的未来。

后，科幻还是一种心灵的抚慰剂，它让我们在嘈杂紧张的当代生活中找到温馨，找到快乐。当然，不小心也能找到担忧，甚至找到恐惧。无论你找到了什么，都应该知道，科幻是情绪的缓冲剂，我们需要这些缓冲，让我们从现实生活中抬起头，能从星空浩瀚的层面上观察自己，也观察世界。过去的几十年里，科幻作品已经逐渐从以小说为主发展到以电影为主了。电影有更好的视听呈现手段，能让我们身临其境。所以，读者朋友可以结合书中的内容，再去寻找可能的影视资源来欣赏。老话“行万里路读万卷书”在今天的科技时代，已经可以在足不出户、“大字不识”的状态下完成了。不相信吗？VR创造的真实世界，完全不用离开自己的小天地。有高科技的语音设备，不懂的语言照样能进行理解。等到下一个十年，我们的世界又会怎样？无论怎样，我们应该做好面对的准备。而好的准备，就是从阅读面前的科幻开始。

是为序。

吴岩

科幻作家

南方科技大学科学与人类想象力研究中心主任

2019年10月24日

序（二）

请想象一下曾经真实出现过的一个场景：

在美国纽约曼哈顿第六大道的人行道上，一位中年男士对着手中一个有些像童靴的玩意儿，一边大喊大叫，一边蹦蹦跳跳，差点儿撞上了一辆出租车。时间定格

在197 3 年4 月3日。那个中年人名叫马丁·库珀。他手中的“试验品”，便是“原始”的手机。

库珀后来回忆说，关于移动电话，他初的模糊想法始自20世纪60年代。当时想象的是它属于未来的科幻世界——有朝一日，人们一出生就分配到一个电话号码

，他们可以把通信器材放到口袋里，四处走动。其灵感或许就来自于当时流行的科幻电视剧《星际迷航》，剧中有类似这样的诱人场景。

的确，许多技术在开始的时候就像科幻故事中的情节一样。事实上，我们今天所生活的世界，在很大程度

上是诸多幻想家在几百年前着力描述过的世界。从幻想到现实，人类的思维和智慧划出了一条不平凡的轨迹。

特别是，伴随着科学探索的进程所萌生的科学幻想，从诞生伊始便是科学发现、技术创造和创新思维的原动力之一。在现代科学出现之后，科学与科学幻想更是

呈现出一种互动互促的关系，并以一种特殊的方式跟文学结合在一起，从而成就了科幻小说这一崭新的文学类型。自20世纪以来，科学与科幻小说两者之间的双

向交流与渗透日趋深入。科幻小说提出思想，激励着科学家解决现实世界中的问题。科学家把这些思想纳入到自己的理论中，进行深入的探究，把今天的科学幻

想变成明天的科学现实。身为发明家兼科幻作家的雨果·根斯巴克——当今科幻界鼎鼎有名的“雨果奖”就是以他的名字命名的，于1926年创办的世界上本

纯科幻小说杂志《惊奇故事》上印有这样一句广告词：“今日夸大的幻想，明日冷酷的事实”。他所定义的科幻小说的三个基本要素，大致也彰显了科学幻想的

功能：“浪漫传奇”——一种叙事架构或惊悚冒险；“科学事实”——融入故事中的对现有科学原理的大段说明；“预言式愿景”——对可能的新科学发现或发

明进行的细节性描述。

科幻小说实际上也是在创造一种替代性的历史或情境，是一种探究各种可能形态的“思想实验”，是一种瞻望未来图景、启迪创新思维、开阔思路视野、系念明

天生活的文学。

幻想是思维的翅膀，科学才使人真正飞翔。很难说有什么是不可能的，因为昨天的梦想，就是今天的希望和明天的现实。

呈现在读者朋友面前的这套书所描述的，正是科学与科幻小说探索已知和未知世界的奇妙旅程。

尹传红

科幻作家

《科普时报》总编辑、中国科普作家协会常务副秘书长

2020年4月9日