刘慈欣，大家亲切地称他为大刘，是迄今为止华语界最有名的科幻作家。大家都知道《三体》三部曲，其实他的短篇小说书也非常好，简单一点说，老少咸宜。

大刘的作品的一个共同特色是故事宏大，情节引人入胜，往往一波三折。他的小说还有一个共同点，就是涉及到的科学知识比较硬，也就是说，完全假想的成分不多，基本上都有根据。当然，有根据不等于一定正确。但是，就像大刘自己说的那样，“正确”不是科幻小说所追求的，否则科幻就变成科学普及了，而不是小说。

没有物理学背景知识，我们也能读懂大刘的小说，但总会觉得哪里不舒服，因为这样我们就不会真正领悟大刘小说的奥妙。现在，我们就一册一册地稍微介绍一下这个系列中的物理学背景知识。

首先，在不少小说里出现与万有引力相关的事，比如说第一册中的第一篇故事《人和吞食者》。吞食者是一批驾驶一个巨大宇宙飞船来吞食地球的智慧生物，他们就是恐龙。这个大飞船形状像一个轮胎，比地球还要大，因此它产生的万有引力一点也不逊色于地球产生的万有引力。

我们平时觉得，一个胖子比一个瘦子要重得多，这个重量其实是地球对我们产生的万有引力。很多年以前，英国物理学家牛顿发现了万有引力定律：越重的东西对我们产生的引力越大，如果这个东西距离我们很近，引力就会更大，如果近一倍，引力就会大四倍。这样，除了地球会对我们产生引力，大牙来自的大轮胎飞船也会对我们产生引力。如果地球被轮胎套进去，那么除了地球对我们的引力之外，轮胎也会产生不弱于地球产生的引力，大轮胎就会轻而易举地吸入地球上的东西。

牛顿还发现，一个重量大的东西，推动起来也困难，这就是牛顿第二定律。比如月亮的质量虽然比地球小很多，大约是地球的百分之一，但比起我们自己的身体不知大了多少倍，要推动月亮，就需要巨大的力量。大牙的大轮胎比月亮还要大很多（我估计比地球还要大），因此推动大轮胎比推动月亮更难，所以，地球人想到利用核弹推动月亮，甚至比聪明的恐龙推动大轮胎还要灵活。

在第一册的第二篇小说中，地球被“神”掏空了，这个被掏空了的地球产生的万有引力可以忽略不计。但是，人类习惯了生活在有重力存在的情况，没有了重力，时间长了会产生很多不良后果（例如骨头变细）。“神”为了让人类生活得和以前一样，就让地球转动产生一种离心力。

离心力

转动产生离心力其实是牛顿第二定律的后果。当一个物体沿着一个圆运动时，尽管运动的速度不变，方向却一直在变。要改变运动的方向，就需要力。牛顿告诉我们，这个力与圆垂直，也就是指向圆心。速度增加一倍，力就是原来的四倍，圆的半径减少一倍，力就增加一倍。我们现在的地球也在自转，因此也产生离心力，但这个离心力比地球的重力小很多。

假如我们站在赤道上，地球要转多快才能平衡掉重力呢？答案是每天转差不多17圈！在《诗云》中，地球的转动产生的离心力是重力的1.5倍，那么，地球的转动速度是每天21圈，确实够快的。
 

但是，我们知道，离心力和重力相反，是向外的力，好在，在《诗云》中，人生活在地壳里面，也是说人站着的方向与离心力相反。太阳呢？早已不存在了，代替太阳的是地球中心的一个“神造”太阳，是通向一个黑洞的虫洞，也就是说，这个小太阳发出的光线是一个遥远的黑洞所吸入的光线。

第一册的最后一篇小说《微纪元》同样涉及重力。同样一个地球，但在遥远的未来，人类为了逃避太阳闪烁，将自己缩微了，这样就可以轻而易举地躲到地下去。缩微到身高只有10微米，是原来人类的二十万分之一，体积只有原来人类的亿亿分之一（原小说在这里犯了一个错误）。

有人问过这样问题，假如地球上存在巨人，那么，这种巨人的腰围（腰的周长）该有多大，是不是与身高成比例变大？我们知道，一个正常人类的腰围与腿长差不多，那么，一个身腿长3米的巨人，腰围是不是也是3米呢？回答不简单，数学家欧拉是第一个回答这个问题的人。他发现，身高越高的人，对腰产生的压力变得更大，为了承受更大的压力，人的腰围要比身高更大一些，具体地说，腿长3米的巨人，腰围至少要达到4米才行。

与之相反，如果我们是像《微纪元》里面的微人族，身高是原来的二十万分之一，腰长只需要是原来的四百万分之一，就能承受身体的重量，也就是说，微人族会变得非常非常细腰的种族。
 

不过，大刘在《微纪元》中只是将人类按照比例缩小了，否则人类即使被放大二十万倍看上去也不再是原来的人类，会变得像竹竿一样的人类。将人类按比例缩小，微人族的腰部就会变得特别有力，同样，微人类的双腿也变得非常有力，因此，大刘描述微人类的弹跳力十分惊人，原因正是这个。

大刘并一定知道欧拉的计算公式，他只要根据蚂蚁啊跳蚤啊这些小动物负重的本领和弹跳的能力，就能推想微人族的弹跳力。

以上我们讲了三篇小说涉及到的力学，其实，第二篇小说《诗云》还涉及到高深莫测的量子物理学、量子计算和量子存储，我们就不再介绍了。也许有一天，量子手机成为现实，甚至量子手机不再是手机，而是量子万能器，到那一天，我们就不得不将这些知识写入小学课本。