《三体》中的物理学：水滴态可能存在吗？

近日，流媒体平台网飞（Netflix）宣布将拍摄《三体》英文版剧集，原著作者刘慈欣与英文译者刘宇昆（《三体Ⅰ》和《三体Ⅲ——死神永生》）将共同担任制作顾问。从内容本身到制作班底，这部剧集在许多方面都值得期待。例如，《三体》有很多神奇的设定，从智子到水滴，从四维空间到黑暗森林，影视作品将如何呈现这些脑洞？
尽管《三体》中的物理设定有硬伤，但这并不妨碍它成为一部伟大的科幻小说，也是一部与当代科学特别是物理学接轨的小说。理论物理学家、中国科学院理论物理研究所研究员李淼在著作《<三体>中的物理学》（湖南科技出版社，2019年）中以《三体》为起点介绍了令人耳目一新的现代物理学和现代宇宙学知识，认真探讨了这些神奇的设定是否可能。
刘慈欣在该书序言中写道：“我一直认为，科幻文学无力承担科学传播的重任，因为科幻中的科学不是真正的科学，而是科学在文学中的一种映像和变形，这一点相信大家看过《<三体>中的物理学》后都会认可；但科幻却能够表现宇宙和大自然的神奇，激发人们对科学探索的兴趣，进而提升人们对科学的关注程度。《三体》系列中的科幻想象与真正的科学有很大距离，但它的出版能够引发读者对前沿物理学和宇宙学的兴趣，进而引出了《<三体>中的物理学》这样一本比科幻小说更神奇的科学传播著作，作为科幻作者，这无疑是我最大的安慰。”
澎湃新闻经出版社授权刊发该书节选。

刘慈欣
《三体》有很多神奇的设定，如果智子排在第一位，那么水滴可能排在第二位。尽管后面还有高维空间碎块，以及能将太阳系二维化的二向箔，但我觉得水滴还是足够神奇，因为它的材料虽然不重，却无坚不摧。
按照刘慈欣的说法，水滴是用强相互作用力起主要作用的材料建造的，我们在这一章中先回顾一下物质的基本结构，以及材料科学中的各种“神奇”的材料，然后再讨论水滴是否是可能的。
在开始之前，让我们欣赏一下刘慈欣对水滴的描写。
首先，人类在三体危机出现之后发射了第二代哈勃望远镜，这个望远镜规模巨大，仅口径就有21米，而第一代哈勃望远镜的口径只有2.4米。这台空间望远镜先发现了1000条星际尘埃中的航迹，这是三体第一舰队留下的。三体舰队在穿越第二片星际尘埃时，发射了比三体星舰速度更高的探测器，也被哈勃二号发现了，这些探测器就是水滴。经过两个世纪的航行，这些探测器率先到达了太阳系，而人类也有了庞大的太空舰队，人类舰队的星舰速度甚至高于三体舰队。