如何理解《三體》中「光錐之內就是命運」

「光錐之內就是命運」出自劉慈欣《三體》第二部《黑暗森林》中：

「光的傳播沿時間軸呈錐狀，物理學家們稱為光錐，光錐之外的人不可能了解光錐內部發生的事件。想想現在，誰知道宇宙中有多少重大事件的信息正在以光速向我們飛來，有些可能已經飛了上億年，但我們仍在這些事件的光錐之外。」

「光錐之內就是命運。」

林格略一思考，讚賞地沖斐茲羅連連點頭，「將軍，這個比喻很好！」

「可是智子就能在光錐之外看到錐內發生的事。」

「所以智子改變了命運。」斐茲羅感慨地說。

筆者想盡量用簡單的語言來解釋，光的傳播沿時間軸呈錐狀。比如我們以X軸與Y軸作為空間軸，表示光到達空間的任一點，而Z軸表示時間軸，那麼光的傳播沿時間軸的圖像如下圖所示，上面的圓錐稱為未來光錐，下面稱為過去光錐。

我們知道光速是宇宙中物質運行速度的極限。而光速是一個定值，在真空中光速約為30萬千米每秒。光速是一定的，而宇宙的尺度又是非常大，比如光從太陽發出到達我們地球約需要8分鐘的時間，我們這一秒看到的太陽光其實是8分鐘之前太陽發出的光，而太陽之後發出的光還在路上未到達我們的眼睛裡面。宇宙中大部分星球距離我們地球非常遙遠，太陽到半人馬座a星的距離為4.545光年，與參宿七的距離為850光年，銀河系的跨度達10萬光年。目前可觀測的到的最遠的星系距離地球150億光年，這是宇宙誕生初期的光。光年是光在真空中一年所走的路程，可見宇宙之大遠超過我們的想像。

假設此時太陽毀滅了，我們不能馬上知道太陽已經沒有了，我們只能等到8分鐘之後才知道太陽已經毀滅，太陽光消失。而當我們知道太陽已經毀滅的時候其實太陽早就在8分鐘之前就已經毀滅了，8分鐘之後我們進入了光錐之內，但是我們無法改變。而8分鐘之前我們還在光錐之外，我們一無所知。

我們目前可觀測到最遙遠的恆星發出的光是約150億年前的發出的光，當我們看到的這些光，是那顆恆星150億年前發出的光。也就是說150億年後我們進入了光錐之內，但是我們無法改變，我們只是看到那顆的星150億年前的狀態。那顆現在怎麼樣了，我們無法知道也無法改變，因為我們在光錐之外，我們看到的是歷史，當我們抬頭看著天上的星星的時候，我們看到的是滿滿的宇宙歷史。

宇宙開始於非常小的奇點爆炸，產生了空間時間。爆炸後宇宙迅速膨脹到目前這樣巨大的尺度。而宇宙目前還在高速膨脹中，空間膨脹的速度超過光速（空間的膨脹速度是可以超光速的因為不攜帶信息）。想像我們宇宙是一個氣球，氣球上的點代表著恆星，之間的空白代表了恆星間的距離。當宇宙膨脹相當於給氣球打氣，氣球膨脹起來，白點距離越來越遠，也就是恆星間距離越來越遠。當我們打氣的速度非常快，讓恆星間的距離遠離速度超過光速，這意味前一顆恆星發出的光永遠也到不了另一顆恆星那邊。

所以說在光錐之內的就是命運，我們無法改變，這是我們的宿命。而在光錐之外我們一無所知，我們無法獲取到任何信息。

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