怪物馬戲團 | 文

@GlennClovis

注：文章很長；

但比太空電梯短得多。

2023，又是劉慈欣的一年。

就在此時，三部改編自他作品的影視作在上映。分別是動畫和劇版的《三體》，以及《流浪地球2》；同時，還有一部網(wǎng)飛的《三體》在籌備，《我的三體》在等著續(xù)作。

而以上所有作品，都有一個共同的科幻奇觀，那就是太空電梯。所以今年同樣是“屬于”太空電梯的一年。

太空電梯是一個已誕生100年的科幻概念，在科幻作品中登場也已經(jīng)超過30余載。它已經(jīng)不年輕了，在各種科幻作中都出現(xiàn)過，比如《光環(huán)》《使命召喚13》，以及高達。

高達

但最近，因為這幾部作品，太空電梯在中國成了個熱點。它親民而酷炫，又廣為人知，幾乎可以叫做科幻網(wǎng)紅——假如網(wǎng)紅這詞沒被搞臭的話。

一時間，大家都在聊太空電梯。有人感嘆《流浪地球2》中的太空電梯使人熱血沸騰，也有人嘲諷《三體》動畫的太空電梯看著讓人想笑。

那僅憑一個太空電梯，我們能看出這些作品的優(yōu)缺點嗎？還真能，沒準還能從一個獨特的角度，看出為何劉慈欣能成為很多資深科幻迷眼中的世界級大師，畢竟科幻向來是種從設(shè)定窺見整體質(zhì)量的題材。

所以，我們今天就試著從太空電梯出發(fā)，聊聊幾部作品。

首先粗略說下什么是太空電梯。它其實就是把蓋高樓的概念極限延長，用來平替火箭的設(shè)計。最初由俄國/蘇聯(lián)科學(xué)家在百年前提出基礎(chǔ)概念，后來在70年代被美國科學(xué)家改良，并由科幻巨匠阿瑟·克拉克寫成《天堂的噴泉》，為世人所知。

樓是不能蓋太高的，因為材料會斷裂，底座會無法承受壓力。于是科學(xué)家們思考，假如在3.6萬公里外的同步衛(wèi)星軌道上放一個空間站，然后用一根線將它和地球相連，在這根線上加個電梯，用來運送貨物和人，那會怎樣呢？

對比：飛機飛行高度為10公里，多數(shù)衛(wèi)星高度為數(shù)百公里，北斗和GPS衛(wèi)星平均在2萬公里。

畢竟在同步衛(wèi)星軌道上，空間站和地球是相對靜止的，而這樣一來，整個系統(tǒng)的底部也不會承受巨大壓力——就這樣，太空電梯誕生了。假如它真能實現(xiàn)，太空基建的成本會大幅降低。

這個科幻概念的影響力有多大？這么說吧：同步衛(wèi)星軌道的另一個名字叫克拉克軌道。

更通俗一點說：可以想成是一架非常高的懸停直升機，上面放了根繩子下來，并在繩上做個電梯供人上下行。

這是對太空電梯最粗陋的概括，要看細節(jié)，我們得去作品中。

在《我的三體》中，我們等來了自己的首座太空電梯?！段业娜w》幾乎是橫空出世的，它本是一個基于《我的世界》的同人作品，卻因質(zhì)量過高，成了官方改編。

它為什么這么好？從這座太空電梯就能窺見。

這電梯用了主流科幻常用的設(shè)計，它像個超長的圓柱電梯，內(nèi)核為數(shù)根碳納米管線纜。在《光環(huán)》中，我們看到的就是這種設(shè)計；這電梯已經(jīng)和國際接軌了。

光環(huán)的電梯有7根碳納米管線纜

但是，它還做到了一個還原原著，且很多科幻電影都不在意的細節(jié)，那就是電梯建在了一個海面平臺上。

實際上，這幾乎是近未來太空電梯的必要條件。因為電梯線纜的下半部分，會暴露在赤道颶風(fēng)的行進路線上，而上半部分會被太空垃圾撞擊。所以，它的底部需要是可移動的平臺，讓其避開風(fēng)暴和隕石。

大型颶風(fēng)釋放的總體能量遠超沙皇氫彈，雖然這不等同于瞬間局部破壞力，但也夠說明其危險了。

不要小瞧這種細節(jié)，它們把《我的三體》的考究程度提升到了一流水準。很多科幻作品的太空電梯，都被設(shè)定成天頂星科技，不需要考慮這類問題，但其實說白了是偷懶。

有時，大型科幻電影甚至連常識都做不好。譬如2021年的韓國科幻片《勝利號》中，太空電梯首先看著像一把巨型光劍套甜甜圈，選址也不在乎科學(xué)設(shè)定。

更離譜的是，當(dāng)電梯高速爬升到110公里處時，所有的乘客竟然就處于失重狀態(tài)了——這里的重力只比地球表面少了3%，電梯也沒在自由落體，是不可能失重的。

我其實是個喜歡韓國電影的人，但從科幻的角度來看，《我的三體》比《勝利號》細致了太多。而很多好萊塢科幻片的設(shè)定水準，和《勝利號》其實沒多少差別。

很可惜，《我的三體》的特效不夠和大型電影叫板。于是，《流浪地球2》來了。

在《流浪地球2》中，太空電梯的墜落是重要劇情，它是為了建造“飛船派”的流浪空間站而建立的。我做夢也沒想到，會在國產(chǎn)科幻里看到設(shè)計最合理，視覺效果最震撼的太空電梯。

球2中的太空電梯，不是經(jīng)典的圓柱設(shè)定。圓柱設(shè)定雖然能做到，卻極浪費，試想一下，在3.6萬公里的纜繩周圍弄一圈合金，得是個多恐怖的工程，又會給纜繩增加多大的承重，恐怕能破壞整個理論模型。

所以實際上，這和太空電梯“比火箭更便宜”的設(shè)計理念背道而馳。主流科幻常用這個設(shè)定，比如《光環(huán)》《基地》、高達，以及劇版《三體》，因為它是現(xiàn)成的，且很多這類科幻，確實已經(jīng)是天頂星科技了。

劇版《三體》中，這只是一閃而過的概念圖，劇集亮點不在于此。

但在球2中，太空電梯是由200多根纜繩做成的，它的主體是“繩子”，這才是目前最合理的太空電梯模型。試想一下，三根鋼繩并行，要比一根鋼管節(jié)省多少材料，又有多不容易被折斷——一個常被誤科普的東西：纜繩材料最重要的不是硬度，而是抗拉強度，因為太空電梯是繩模型，而非桿模型。

設(shè)定集中，甚至考慮到了纜繩的粗細變化，因為每段纜繩受力不同。

類似球2的設(shè)計，曾在使命召喚13中用過，但它看著還是像四根柱子帶著一個電梯。

除此之外，球2的太空電梯細節(jié)拉滿。比如它的底部同樣是可移動的水上平臺，帶有減震的阻尼器；電梯用混合動力分段推進，以爭分奪秒；且周圍是同時有戰(zhàn)機和無人機的軍事基地——這很重要。

太空電梯是必須保護的戰(zhàn)略目標(biāo)，它的墜毀是滅城級災(zāi)難，威脅性遠超三峽大壩和胡佛大壩被攻擊。所以《基地》《高達OO》《光環(huán)》中的太空電梯都被炸了。

相比之下，《基地》里的太空電梯就在川坨星中心，皇帝的家旁。雖然川坨在設(shè)定上是個完全城市化的星球，但這選址也過于鬼扯。

這劇情是美劇原創(chuàng)的，阿西莫夫沒寫過

而真正厲害的細節(jié)，還藏在球2的這場襲擊中。這場襲擊不僅把視效提到了世界頂級，連科學(xué)設(shè)定也超越了一眾大片。

不知你有沒想過，當(dāng)球2中的太空電梯被炸后，為什么空間站掉下來了，它不該在太空飛么？

太空電梯是個離心力（偽力）和引力平衡的系統(tǒng)，從中間炸斷這個系統(tǒng)，它的上半部分就會飛向太空，而下半部分墜向地面。在《基地》中，太空電梯就是這么被破壞的，《光環(huán)》里，同樣可見到這種上下分離飄遠的效果。

可《流浪地球2》的空間站卻墜毀了，是BUG嗎？

不止不是，甚至是精心設(shè)計的——《流浪地球2》考慮到了以上所有科幻作品都沒考慮到的問題。

70年代的太空電梯模型，結(jié)束在3.6萬公里的軌道上。但這是理論模型，實際上由于電梯自身的重量，這個模型是難以平衡的。所以球2中，太空電梯真正的長度是9萬公里，空間站在3.6萬公里處；在9萬公里的終點，是保持系統(tǒng)穩(wěn)定的平衡錘。

影片科學(xué)顧問的知乎回答圖

如果你看了電影，可能會以為太空電梯是被黏在電梯上的炸彈摧毀的。實際上根據(jù)之后的調(diào)查檔案，以及電影設(shè)定，這是一場協(xié)同襲擊，電梯是被黑掉的衛(wèi)星用導(dǎo)彈，在太空站上方炸斷的。

于是，太空站和纜繩被推向地面，而平衡錘和剩余纜繩則飛向太空。

還沒完，你可能還會納悶，為什么空間站沒砸死吳京？

因為劇組甚至考慮到了地球自轉(zhuǎn)和初期軌道偏離帶來的影響，所以太空站的落點不會是原點。這同樣在以上科幻作品中都沒出現(xiàn)，在《基地》中，你會看到一個明顯的鏡頭：電梯艙從太空墜向原地，這是物理學(xué)不允許的。

《基地》

《流浪地球2》遠非完美，它有科學(xué)BUG，劇本有缺點。但它做到了看似“不可能”的事——真正在視效與道具、科學(xué)設(shè)定上，站在美國電影工業(yè)同級的水準。

這看似沒什么，實則難度極高。印度、俄羅斯、韓國和歐洲都拍過特效大片，但其中的視效和道具質(zhì)感，大體停留在96年《獨立日》的水準（這還不是個低水準）。在影史上，只有兩個國家曾做到過工業(yè)水平的同級：鼎盛期的蘇聯(lián)和德三，而他們是靠舉國之力做到的。

《意志的勝利》拍的是現(xiàn)實軍隊；蘇聯(lián)《戰(zhàn)爭與和平》和《解放》的戰(zhàn)爭場面，動用了上萬正規(guī)軍，道具從博物館搬，巨量炸藥直接由軍工生產(chǎn)……相比之下，球2雖然有國企和政府支持，但相信你能看出這不是一個概念。

《戰(zhàn)爭與和平》，戰(zhàn)爭場面直到40年后才被《指環(huán)王》“超越”

后面是布景，沒錯他們建了半座“城”

我不認為這事需要，或應(yīng)該被上升到“更高”視角；但它確實體現(xiàn)這群拍《流浪地球2》的人，到底搞出了個多離譜的東西。

然而，我們得說動畫版《三體》的太空電梯了……

為什么動畫《三體》做得如此糟糕？從它的太空電梯就能看出答案。

這個太空電梯，從每一個可能的角度違背了太空電梯的初衷。它和理論模型毫無關(guān)系，且造價昂貴，不知道存在意義是什么，為何能從性價比上替代火箭。這不是太空電梯，這是上海迪士尼的極速光輪。

這個電磁軌道，更是設(shè)計堪稱白癡。首先，選址在一個固定的島嶼上，旁邊就是城市，而軌道的底端竟然是個……急轉(zhuǎn)彎？？？

要用這個急轉(zhuǎn)彎去承受上方三萬公里的軌道，在可視范圍內(nèi)恐怕只有簡并態(tài)級別的材料能做到。但是猜怎么著？這種級別的材料，密度會大到無法忽視其質(zhì)量帶來的引力，能直接把周圍的一切吸過去。

能建成這玩意，人類就能造水滴。

甚至是過山車，都不能用這種設(shè)計。美國的過山車翻轉(zhuǎn)軌道，曾用的是圓形，但人們發(fā)現(xiàn)這樣會讓加速壓力過大，軌道和人都受不了，所以現(xiàn)在的過山車軌道都是改良版。

而這個電車，居然還搞了個接近90度的急彎，后面立刻接上一個產(chǎn)生音爆的加速。這兩者結(jié)合產(chǎn)生的壓力，怕不是鋼鐵俠來了都得成肉餅。

另外，這光禿禿的一條線設(shè)計，沒有任何中間站，如果纜線中間被輻射帶和颶風(fēng)損壞，難道只能開火箭上去修嗎？

你都考慮到輻射帶了，沒考慮到這個？

廉價科幻的黃金時代在上世紀40年代，但人們很快就厭倦它了，于是才有了克拉克和阿西莫夫、厄休拉這種將社會學(xué)和科學(xué)融入其中的科幻大師，才有后期的太空歌劇盛世。

而動畫版《三體》做的，就是上世紀40年代那種展示廉價奇觀的瞎想。它和《流浪地球2》在制作上不是一個規(guī)模，但其實更大的差距在理念上：是否用心、是否動腦。

有人嘲諷，這簡直是倒退回凡爾納時代的科幻，幻想用大炮把人送上月球，看到一群月球人。

梅里愛

但錯了，因為凡爾納是時代邊緣的先知，他預(yù)見了潛艇飛機，預(yù)見了玻璃窗的摩天大樓。他在《從地球到月球》里，極離譜地預(yù)見了火箭旅行的動力和制氧方式、旅行距離與時間，他甚至靠牛頓的定律和地球的自轉(zhuǎn)助推效應(yīng)，推算出了100年后阿波羅計劃登月的發(fā)射點和著陸點——這一切完成在火箭被發(fā)明前40年。

他能做到這一點，是因為背后是當(dāng)時最前沿的科學(xué)理論。因為這才是科幻，它是科學(xué)和幻想的交融，不是這個電車。

最后，我們得用這些作品的原點——劉慈欣結(jié)尾。

為什么我認為劉慈欣是個世界級大師？同樣能從他的太空電梯看出來。

太空電梯的本質(zhì)是什么？是科學(xué)家在尋找一種能平替火箭去太空的方案，以更廉價的方式進行外太空基建。

而劉慈欣的太空電梯，是他自己的《地球大炮》。

注：劇透。

在2萬余字的《地球大炮》中，劉慈欣先是欺騙性地用9/10的篇幅講述了人類用介于固態(tài)和簡并態(tài)間的物質(zhì)，把地球弄出一個貫穿通道，并把其建成地心列車的故事。他仔細描寫這個工程帶來的經(jīng)濟與地質(zhì)災(zāi)難，讓發(fā)起這個工程的人，背負人類叛徒的名號死去。

但直到故事最后的1/10，我們才看到真相——面壁者般的主角，實際上建的是史無前例的超級大炮。他將貫穿地球的通道變成炮管，用地球引力作為前半段的加速，再用產(chǎn)生地球磁場的地核電流，變成后半段，電磁加速的動力。

于是地球化作一門巨炮，自轉(zhuǎn)變成瞄準器，將貨物發(fā)射向太陽系的行星。在急速惡化的地球環(huán)境中，未能建造太空電梯的人類，借此將整個工業(yè)體系發(fā)射到其他星球上去，得以延續(xù)文明，并開啟了星際移民時代。

如同劉慈欣在文中所說，就像是我們才提到的《從地球到月球》，只是有了個極長的炮管，緩解致命的加速度。

劉慈欣的很多構(gòu)想都有雛形，例如《三體》中以物理定律作戰(zhàn)，就在《深淵上的火》和萊姆的《宇宙演化新論》出現(xiàn)過。他自己的點子也在別的地方出現(xiàn)，比如三體中的黑域，出現(xiàn)在數(shù)年后獲雨果獎的《時間回旋》里，地球大炮的前半段，在12年的新版《全面回憶》出現(xiàn)。

好書

因為科幻和科學(xué)，就是如此，它是一群人不斷在同伴的理論上，創(chuàng)造新方案的故事。真正的大師，總在尋找新的可能，而非展現(xiàn)已有的設(shè)計。

一個能在太空電梯和凡爾納的基礎(chǔ)上，構(gòu)思出如此浪漫恢弘設(shè)想的人，就已經(jīng)邁入了科幻史的殿堂。這個沒有黃金和精靈的殿堂中，人不是在爭奪首創(chuàng)名譽或成就高低，而是盡一切可能，合力將人類推向群星的邊緣。

現(xiàn)實中，如何建造太空電梯？克拉克對此有一句名言：它會在人類不再嘲笑的50年后被實現(xiàn)。

如今，人類已不再嘲笑太空電梯，但它還是遙遙無期。纜繩需要至少63GPa的抗拉強度，人們曾認為碳納米管有100到200GPa（這也是球2設(shè)定所用的數(shù)字），但在19年，有科學(xué)家認為：它的抗拉強度受結(jié)構(gòu)影響，最高可能只到70GPa。

可人類還是要去建造它，因為它是刺向否定人類存在之浩瀚虛空的利刃，擊穿巴別塔必將倒塌之腐朽預(yù)言的長槍，它是人類文明的通天碑。如果50年不夠，那就500年，乃至5000年；如果我們失敗，那就用失敗的廢墟，做出更偉大的奇跡。

@novaillusion

就像數(shù)千年前，想必曾有傻瓜試圖用木制的翅膀飛翔，但傻瓜們依舊要去做出氣球，做出飛機與火箭，然后，利用它們的空氣動力學(xué)，做出翅一般的飛翼裝。

也同樣像是，哪怕人們認定中國影視工業(yè)無法承受劉慈欣的作品，我們也依舊要去拍《我的三體》，然后去拍《流浪地球》《三體》《流浪地球2》，然后更多。

所以到了文章的末尾，這里沒有升華。因為所有的火焰和光芒，都已經(jīng)體現(xiàn)在了人類這一百年對太空電梯的構(gòu)思之路中，在那仿佛毫無激情，完全理智的計算與設(shè)計里；在那仿佛毫無理智，完全激情的宏偉企劃中。

這里只有科學(xué)和幻想，以及，無盡的開端。

阿西莫夫《永恒的終結(jié)》結(jié)尾：“從此之后，乃永恒的終結(jié)，以及無盡的開端。”

想要知道為何這是科幻史上的名言？去看書吧~

-INFINITE-