@GlennClovis
怪物马戏团 | 文
注：文章很长；
但比太空电梯短得多。
2023，又是刘慈欣的一年。
就在此时，三部改编自他作品的影视作在上映。分别是动画和剧版的《三体》，以及《流浪地球2》；同时，还有一部网飞的《三体》在筹备，《我的三体》在等着续作。
而以上所有作品，都有一个共同的科幻奇观，那就是太空电梯。所以今年同样是“属于”太空电梯的一年。
太空电梯是一个已诞生100年的科幻概念，在科幻作品中登场也已经超过30余载。它已经不年轻了，在各种科幻作中都出现过，比如《光环》《使命召唤13》，以及高达。
高达
但最近，因为这几部作品，太空电梯在中国成了个热点。它亲民而酷炫，又广为人知，几乎可以叫作科幻网红——假如网红这词没被搞臭的话。
一时间，大家都在聊太空电梯。有人感叹《流浪地球2》中的太空电梯使人热血沸腾，也有人嘲讽《三体》动画的太空电梯看着让人想笑。
那仅凭一个太空电梯，我们能看出这些作品的优缺点吗？还真能，没准还能从一个独特的角度，看出为何刘慈欣能成为很多资深科幻迷眼中的世界级大师，毕竟科幻向来是种从设定窥见整体质量的题材。
所以，我们今天就试着从太空电梯出发，聊聊几部作品。
首先粗略说下什么是太空电梯。它其实就是把盖高楼的概念极限延长，用来平替火箭的设计。最初由俄国/苏联科学家在百年前提出基础概念，后来在70年代被美国科学家改良，并由科幻巨匠阿瑟·克拉克写成《天堂的喷泉》，为世人所知。
楼是不能盖得太高的，因为材料会断裂，底座会无法承受压力。于是科学家们思考，假如在3.6万公里外的同步卫星轨道上放一个空间站，然后用一根线将它和地球相连，在这根线上加个电梯，用来运送货物和人，那会怎样呢？
对比：飞机飞行高度为10公里，多数卫星高度为数百公里，北斗和GPS卫星平均在2万公里。
毕竟在同步卫星轨道上，空间站和地球是相对静止的，而这样一来，整个系统的底部也不会承受巨大压力——就这样，太空电梯诞生了。假如它真能实现，太空基建的成本会大幅降低。
这个科幻概念的影响力有多大？这么说吧：同步卫星轨道的另一个名字叫克拉克轨道。
更通俗一点说：可以想成是一架非常高的悬停直升机，上面放了根绳子下来，并在绳上做个电梯供人上下行。
这是对太空电梯最粗陋的概括，要看细节，我们得去看作品中。
在《我的三体》中，我们等来了自己的首座太空电梯。《我的三体》几乎是横空出世的，它本是一个基于《我的世界》的同人作品，却因质量过高，成了官方改编。
它为什么这么好？从这座太空电梯就能窥见。
这电梯用了主流科幻常用的设计，它像个超长的圆柱电梯，内核为数根碳纳米管线缆。在《光环》中，我们看到的就是这种设计；这电梯已经和国际接轨了。
光环的电梯有7根碳纳米管线缆
但是，它还做到了一个还原原著，且很多科幻电影都不在意的细节，那就是电梯建在了一个海面平台上。
实际上，这几乎是近未来太空电梯的必要条件。因为电梯线缆的下半部分，会暴露在赤道飓风的行进路线上，而上半部分会被太空垃圾撞击。所以，它的底部需要是可移动的平台，让其避开风暴和陨石。
大型飓风释放的总体能量远超沙皇氢弹，虽然这不等同于瞬间局部破坏力，但也够说明其危险了。
不要小瞧这种细节，它们把《我的三体》的考究程度提升到了一流水准。很多科幻作品的太空电梯，都被设定成天顶星科技，不需要考虑这类问题，但其实说白了是偷懒。
有时，大型科幻电影甚至连常识都做不好。譬如2021年的韩国科幻片《胜利号》中，太空电梯首先看着像一把巨型光剑套甜甜圈，选址也不在乎科学设定。
更离谱的是，当电梯高速爬升到110公里处时，所有的乘客竟然就处于失重状态了——这里的重力只比地球表面少了3%，电梯也没在自由落体，是不可能失重的。
我其实是个喜欢韩国电影的人，但从科幻的角度来看，《我的三体》比《胜利号》细致了太多。而很多好莱坞科幻片的设定水准，和《胜利号》其实没多少差别。
很可惜，《我的三体》的特效不够和大型电影叫板。于是，《流浪地球2》来了。
在《流浪地球2》中，太空电梯的坠落是重要剧情，它是为了建造“飞船派”的流浪空间站而建立的。我做梦也没想到，会在国产科幻里看到设计最合理，视觉效果最震撼的太空电梯。
球2中的太空电梯，不是经典的圆柱设定。圆柱设定虽然能做到，却极浪费，试想一下，在3.6万公里的缆绳周围弄一圈合金，得是个多恐怖的工程，又会给缆绳增加多大的承重，恐怕能破坏整个理论模型。
所以实际上，这和太空电梯“比火箭更便宜”的设计理念背道而驰。主流科幻常用这个设定，比如《光环》《基地》、高达，以及剧版《三体》，因为它是现成的，且很多这类科幻，确实已经是天顶星科技了。
剧版《三体》中，这只是一闪而过的概念图，剧集亮点不在于此。
但在球2中，太空电梯是由200多根缆绳做成的，它的主体是“绳子”，这才是目前最合理的太空电梯模型。试想一下，三根钢绳并行，要比一根钢管节省多少材料，又有多不容易被折断——一个常被误科普的东西：缆绳材料最重要的不是硬度，而是抗拉强度，因为太空电梯是绳模型，而非杆模型。
设定之中，甚至考虑到了缆绳的粗细变化，因为每段缆绳受力不同。
类似球2的设计，曾在使命召唤13中用过，但它看着还是像四根柱子带着一个电梯。
除此之外，球2的太空电梯细节拉满。比如它的底部同样是可移动的水上平台，带有减震的阻尼器；电梯用混合动力分段推进，以争分夺秒；且周围是同时有战机和无人机的军事基地——这很重要。
太空电梯是必须保护的战略目标，它的坠毁是灭城级灾难，威胁性远超三峡大坝和胡佛大坝被攻击。所以《基地》《高达OO》《光环》中的太空电梯都被炸了。
相比之下，《基地》里的太空电梯就在川坨星中心，皇帝的家旁。虽然川坨在设定上是个完全城市化的星球，但这选址也过于鬼扯。
这剧情是美剧原创的，阿西莫夫没写过
而真正厉害的细节，还藏在球2的这场袭击中。这场袭击不仅把视效提到了世界顶级，连科学设定也超越了一众大片。
不知你有没想过，当球2中的太空电梯被炸后，为什么空间站掉下来了，它不该在太空飞么？
太空电梯是个离心力（伪力）和引力平衡的系统，从中间炸断这个系统，它的上半部分就会飞向太空，而下半部分坠向地面。在《基地》中，太空电梯就是这么被破坏的，《光环》里，同样可见到这种上下分离飘远的效果。
可《流浪地球2》的空间站却坠毁了，是BUG吗？
不只不是，甚至是精心设计的——《流浪地球2》考虑到了以上所有科幻作品都没考虑到的问题。
70年代的太空电梯模型，结束在3.6万公里的轨道上。但这是理论模型，实际上由于电梯自身的重量，这个模型是难以平衡的。所以球2中，太空电梯真正的长度是9万公里，空间站在3.6万公里处；在9万公里的终点，是保持系统稳定的平衡锤。
影片科学顾问的知乎回答图
如果你看了电影，可能会以为太空电梯是被黏在电梯上的炸弹摧毁的。实际上根据之后的调查档案，以及电影设定，这是一场协同袭击，电梯是被黑掉的卫星用导弹，在太空站上方炸断的。
于是，太空站和缆绳被推向地面，而平衡锤和剩余缆绳则飞向太空。
还没完，你可能还会纳闷，为什么空间站没砸死吴京？
因为剧组甚至考虑到了地球自转和初期轨道偏离带来的影响，所以太空站的落点不会是原点。这同样在以上科幻作品中都没出现，在《基地》中，你会看到一个明显的镜头：电梯舱从太空坠向原地，这是物理学不允许的。
《基地》
《流浪地球2》远非完美，它有科学BUG，剧本有缺点。但它做到了看似“不可能”的事——真正在视效与道具、科学设定上，站在美国电影工业同级的水准。
这看似没什么，实则难度极高。印度、俄罗斯、韩国和欧洲都拍过特效大片，但其中的视效和道具质感，大体停留在96年《独立日》的水准（这还不是个低水准）。在影史上，只有两个国家曾做到过工业水平的同级：鼎盛期的苏联和德国，而他们是靠举国之力做到的。
《意志的胜利》拍的是现实军队；苏联《战争与和平》和《解放》的战争场面，动用了上万正规军，道具从博物馆搬，巨量炸药直接由军工生产……相比之下，球2虽然有国企和政府支持，但相信你能看出这不是一个概念。
《战争与和平》，战争场面直到40年后才被《指环王》“超越”
后面是布景，没错他们建了半座“城”
我不认为这事需要，或应该被上升到“更高”视角；但它确实体现这群拍《流浪地球2》的人，到底搞出了个多离谱的东西。
然而，我们得说动画版《三体》的太空电梯了……
为什么动画《三体》做得如此糟糕？从它的太空电梯就能看出答案。
这个太空电梯，从每一个可能的角度违背了太空电梯的初衷。它和理论模型毫无关系，且造价昂贵，不知道其存在意义是什么，为何能从性价比上替代火箭。这不是太空电梯，这是上海迪士尼的极速光轮。
这个电磁轨道，更是设计堪称白痴。首先，选址在一个固定的岛屿上，旁边就是城市，而轨道的底端竟然是个……急转弯？？？
要用这个急转弯去承受上方三万公里的轨道，在可视范围内恐怕只有简并态级别的材料能做到。但是猜怎么着？这种级别的材料，密度会大到无法忽视其质量带来的引力，能直接把周围的一切吸过去。
能建成这玩意，人类就能造水滴。
甚至是过山车，都不能用这种设计。美国的过山车翻转轨道，曾用的是圆形，但人们发现这样会让加速压力过大，轨道和人都受不了，所以现在的过山车轨道都是改良版。
而这个电车，居然还搞了个接近90度的急弯，后面立刻接上一个产生音爆的加速。这两者结合产生的压力，怕不是钢铁侠来了都得成肉饼。
另外，这光秃秃的一条线设计，没有任何中间站，如果缆线中间被辐射带和飓风损坏，难道只能开火箭上去修吗？
你都考虑到辐射带了，没考虑到这个？
廉价科幻的黄金时代在上世纪40年代，但人们很快就厌倦它了，于是才有了克拉克和阿西莫夫、厄休拉这种将社会学和科学融入其中的科幻大师，才有后期的太空歌剧盛世。
而动画版《三体》做的，就是上世纪40年代那种展示廉价奇观的瞎想。它和《流浪地球2》在制作上不是一个规模，但其实更大的差距在理念上：是否用心、是否动脑。
有人嘲讽，这简直是倒退回凡尔纳时代的科幻，幻想用大炮把人送上月球，看到一群月球人。
梅里爱
但错了，因为凡尔纳是时代边缘的先知，他预见了潜艇飞机，预见了玻璃窗的摩天大楼。他在《从地球到月球》里，极离谱地预见了火箭旅行的动力和制氧方式、旅行距离与时间，他甚至靠牛顿的定律和地球的自转助推效应，推算出了100年后阿波罗计划登月的发射点和着陆点——这一切完成在火箭被发明前40年。
他能做到这一点，是因为背后是当时最前沿的科学理论。因为这才是科幻，它是科学和幻想的交融，不是这个电车。
最后，我们得用这些作品的原点——刘慈欣结尾。
为什么我认为刘慈欣是个世界级大师？同样能从他的太空电梯看出来。
太空电梯的本质是什么？是科学家在寻找一种能平替火箭去太空的方案，以更廉价的方式进行外太空基建。
而刘慈欣的太空电梯，是他自己的《地球大炮》。
注：剧透。
在2万余字的《地球大炮》中，刘慈欣先是欺骗性地用9/10的篇幅讲述了人类用介于固态和简并态间的物质，把地球弄出一个贯穿通道，并把其建成地心列车的故事。他仔细描写这个工程带来的经济与地质灾难，让发起这个工程的人，背负人类叛徒的名号死去。
但直到故事最后的1/10，我们才看到真相——面壁者般的主角，实际上建的是史无前例的超级大炮。他将贯穿地球的通道变成炮管，用地球引力作为前半段的加速，再用产生地球磁场的地核电流，变成后半段，电磁加速的动力。
于是地球化作一门巨炮，自转变成瞄准器，将货物发射向太阳系的行星。在急速恶化的地球环境中，未能建造太空电梯的人类，借此将整个工业体系发射到其他星球上去，得以延续文明，并开启了星际移民时代。
如同刘慈欣在文中所说，就像是我们才提到的《从地球到月球》，只是有了个极长的炮管，缓解致命的加速度。
刘慈欣的很多构想都有雏形，例如《三体》中以物理定律作战，就在《深渊上的火》和莱姆的《宇宙演化新论》出现过。他自己的点子也在别的地方出现，比如三体中的黑域，出现在数年后获雨果奖的《时间回旋》里，地球大炮的前半段，在12年的新版《全面回忆》出现。
好书
因为科幻和科学，就是如此，它是一群人不断在同伴的理论上，创造新方案的故事。真正的大师，总在寻找新的可能，而非展现已有的设计。
一个能在太空电梯和凡尔纳的基础上，构思出如此浪漫恢弘设想的人，就已经迈入了科幻史的殿堂。这个没有黄金和精灵的殿堂中，人不是在争夺首创名誉或成就高低，而是尽一切可能，合力将人类推向群星的边缘。
现实中，如何建造太空电梯？克拉克对此有一句名言：它会在人类不再嘲笑的50年后被实现。
如今，人类已不再嘲笑太空电梯，但它还是遥遥无期。缆绳需要至少63GPa的抗拉强度，人们曾认为碳纳米管有100到200GPa（这也是球2设定所用的数字），但在19年，有科学家认为：它的抗拉强度受结构影响，最高可能只到70GPa。
可人类还是要去建造它，因为它是刺向否定人类存在之浩瀚虚空的利刃，击穿巴别塔必将倒塌之腐朽预言的长枪，它是人类文明的通天碑。如果50年不够，那就500年，乃至5000年；如果我们失败，那就用失败的废墟，做出更伟大的奇迹。
@novaillusion
就像数千年前，想必曾有傻瓜试图用木制的翅膀飞翔，但傻瓜们依旧要去做出气球，做出飞机与火箭，然后，利用它们的空气动力学，做出翅一般的飞翼装。
也同样像是，哪怕人们认定中国影视工业无法承受刘慈欣的作品，我们也依旧要去拍《我的三体》，然后去拍《流浪地球》《三体》《流浪地球2》，然后更多。
所以到了文章的末尾，这里没有升华。因为所有的火焰和光芒，都已经体现在了人类这一百年对太空电梯的构思之路中，在那仿佛毫无激情，完全理智的计算与设计里；在那仿佛毫无理智，完全激情的宏伟企划中。
这里只有科学和幻想，以及，无尽的开端。
阿西莫夫《永恒的终结》结尾：“从此之后，乃永恒的终结，以及无尽的开端。” 想要知道为何这是科幻史上的名言？去看书吧~
-INFINITE-