寻找三体人的“水滴”武器
史 峰
①在刘慈欣的科幻小说《三体》中，三体人之所以能奴役地球，是因为它们拥有一种非常厉害的武器——“水滴”。“水滴”能撞碎所有物质，它的硬度超乎想象：“水滴”撞穿地球，就如子弹穿过面包一样轻松随意。“水滴”超硬不是胡思乱想出来的，而是依照物理研究成果做出的合理构想。
②物质是由原子构成的，原子能再分解为原子核和电子。原子核还能再分解成质子和中子，合称核子。核子还能再分吗？以前是不能分的，可是用电子对撞机撞碎后，核子可以分成更小的粒子——夸克。那么，夸克还能再分下去吗？从目前的技术手段来看，无法再分了。
③夸克是如何组成物质的呢？夸克可以相互结合，形成复合粒子。物理学家进行了大量研究发现，宇宙中的夸克组合居然都是“三个夸克组成质子”“两个夸克组成中子”的模式，没有发现“四夸克组合”“五夸克组合”或是更多夸克组合的复合粒子。难道不存在这些夸克组合吗？科学家提出了假说：宇宙中应该存在“四夸克组合”“五夸克组合”或是任意夸克组合，只是限于人类的见识“太短”，尚没有发现而已。
④科学家又进一步从理论上推理出“四夸克组合”和“五夸克组合”的特殊性质：这两种组合中的夸克之间保持着极其恰当的距离，这种距离恰好能产生强力。强力、电磁力、弱力、引力并称维持宇宙存在与运行秩序的四大力，这四种力决定了物质的硬度。如果把电磁力给予物质的硬度指数定为l，那么弱力和引力给予物质的硬度指数可忽略不计。也就是说，如果没有电磁力，只有弱力或是引力的话，物质就软得拿不起来，几乎是没有硬度。而强力给予物质的硬度指数却是100。
⑤“三夸克质子”和“二夸克中子”中的夸克们因为距离不合适，不会相互产生强力，所以质子、中子组成的物质都是普通物质，它们的硬度由电磁力提供。而“四夸克组合”与“五夸克组合”中夸克之间的距离恰好能相互产生强力，这种物质的硬度比普通物质硬100倍。
⑥说到这里，我们就明白“水滴超硬”的奥秘了：“水滴”由“四夸克组合”“五夸克组合”或是更多夸克复合粒子材料制成，这种材料称为“强相互作用力材料”，它的硬度由强力提供，所以坚硬无敌。
⑦其实，2013年科学家就在北京正负电子对撞机上发现了四夸克粒子，2015年清华大学教授又发现了五夸克粒子。这些都是在实验条件下发现的。此外，科学家还一直在宇宙中寻找“天然”的四夸克、五夸克或是更多夸克复合粒子。科学家推断，找到大量的四夸克、五夸克复合粒子只是时间问题。而找到它们之后，制造“水滴”这种超硬的宇宙武器就要由幻想变成现实了……
(选自《知识窗》2017年第4期，有删改)
