【量子科幻小说】超冷之心

时钠聊科学蔻享学术 2021-04-25

作者简介

檀时钠，北京大学物理学院量子材料科学中心教授。1997年清华大学物理系毕业并获学士学位。2000年获得中科院理论物理研究所硕士学位，2006年获得美国芝加哥大学物理博士学位。2006-2008年为美国华盛顿大学核理论研究所博士后，2008-2010年为美国耶鲁大学物理系博士后。2010-2015年为美国佐治亚理工大学物理系助理教授，2015-2018年为副教授。2018年至今为北京大学物理学院量子材料科学中心教授。曾因为在超冷原子理论方面的工作获得2010年美国物理学会George E. Valley, Jr奖、2015年欧洲Bose-Einstein Condensation 青年奖。2015年成为美国物理学会会士。

第一章、超冷原子分子

1990年代的实验家们将铷-87原子、锂-7原子等的蒸气释放到真空腔里，用磁场、激光等手段冷却它们，使温度缩小了许多许多倍，实现了“玻色-爱因斯坦凝聚”。

温度的高低反映了物体里面的原子分子的热运动的快慢。德布罗意在1920年代提出运动的物体（例如原子、分子）也是波，波长随着速度的下降而延长。对于通常的原子气体来说，德布罗意波长非常短，比气体里面的原子之间的典型距离更短。这样的气体叫做“经典气体”。经典气体的原子或分子的热运动速度服从麦克斯韦分布，原子或分子的热运动动能(1/2)mv^2（其中m是一个原子或分子的质量，v是这个原子或分子相对于气体质心的热运动的速率）的平均值是(3/2)kT，其中T是气体的绝对温度，k是著名的玻尔兹曼常数。

经典气体因为服从麦克斯韦分布，是比较无趣的。你呼吸的空气就是经典气体，温度一般在300开尔文的样子。即使到了地球的南极或北极，温度也几乎总是在200开尔文以上。太阳表面的光球的气体温度接近6000开尔文，太阳的核心温度则高达1500万开尔文！

科学家们将真空腔里的原子气体的温度降低到了微开（百万分之一开尔文）的数量级，就使得原子气体的原子德布罗意波长变得和原子的间距一样长，于是魔术发生了。如果原子是“玻色子”（所含有的质子、中子、电子的总数是偶数，例如铷-87、锂-7），进一步冷却后，它们就会发生玻色-爱因斯坦凝聚：许多原子进入了同一个量子态，通常是零速度态（这里零速度是相对于气体的质心来说的），还可以无摩擦地缓慢流动，还可以支持“量子化漩涡”。温度越低，占据这个量子态的原子的百分比就越多，而那些依然做无规则的热运动的原子的百分比就越少。在绝对零度，占据这个量子态的原子的数目就接近百分之百，但并不严格等于百分之百。绝对零度下，仍有少量原子具有不同的量子态；这些原子所占的百分比，叫做“凝聚体的耗减”，与原子之间的微弱的碰撞相互作用有关。要计算这个耗减，你需要学习量子力学，并用它来研究量子多体理论。理论家们自从1940年代以来，逐渐精确地理解了这一微小的量子效应。本文作者在2008年也有一篇文章讨论过这个效应，发现了一个被以前一些人基于等效量子场论方法所忽略的两体碰撞效应。等效量子场论是这样一种思想：将粒子（例如原子）视为某个等效的场的能量激发。由于能量量子化，场的每个振荡模式的能量是离散的：最低能量状态视为没有粒子，第一重激发态视为有一个粒子，第二重激发态视为有两个粒子，以此类推。量子场论构成了人类目前对基本粒子，例如电子、光子、夸克、中微子、胶子等等，的基本理论描述，并能极端精确地定量预测各种现象，例如粒子之间散射的截面（粗略来说就是一定条件下的碰撞概率）。等效量子场论描述复合粒子，例如极低温的原子，也取得了一些成功。

如果原子是费米子（所含有的质子、中子、电子的总数为奇数），这样的原子所组成的气体在极低温下（使得原子德布罗意波长和气体里的原子之间的间距一样长）不一定会形成玻色爱因斯坦凝聚。它们通常是形成“简并费米气体”：每个低速的量子态上的原子数接近一，但必然小于一。如果温度降到绝对零度，且如果原子之间的相互作用可以忽略，费米气体形成一个速度空间的“费米球”（尽管在物理空间里这个气体可以是均匀的）：每个速率小于费米速率的量子态上都有一个费米子，而每个速率大于费米速率的量子态上都没有费米子。由于这些费米子的剩余速度，即使你把费米气体的温度降到绝对零度，费米气体的压强也不会到零，而是维持一个有限的大小，这叫做费米简并压强。白矮星里的电子就形成简并费米气体，尽管白矮星的温度仍然比人类的室温高很多，原因是白矮星的密度很高，电子德布罗意波长不需要变得很长就已经满足了简并条件。给定粒子的德布罗意波长越短，速度就越快。白矮星凭借电子的费米简并压强，抵抗白矮星自身的重量。中子星的密度比白矮星还要高很多，中子星凭借中子（本身也是费米子）的费米简并压强，抵抗自身的重量；中子星里面的质子和电子大部分已经被挤压到一起聚变成了中子（并释放了许多电子中微子；一个质子和一个电子以一定的初始动能碰撞聚合可以形成中子，并释放一个难以探测的电子中微子飞离现场）。恒星例如太阳则是凭借热核反应释放的热量所维持的等离子体（许多游离的原子核与许多游离的电子的混合气体）高温所对应的巨大的经典气体压强来抵抗自身的重量。

公元2050年，马又斯同学在汉北市郊搭建了一个实验室，用于冷却各种原子、分子，并研究它们的量子力学行为，试图更好地造福人类。分子的冷却比原子的冷却困难很多，因为分子可以转动、振动（分子内部的原子之间的距离周期性变化），使得分子的能级结构比原子复杂得多。能级结构复杂，意味着难以用单色激光冷却这种气体。直到2020年，人类也只将少数种类的分子降温到了微开的数量级，而人类已经能将多种原子的温度降到了纳开（十亿分之一开尔文）甚至皮开（万亿分之一开尔文）的数量级。

超冷原子气体、超冷分子气体通常必须制备于真空腔里，因为这些气体的密度非常低，比我们人类平常呼吸的空气还要稀薄百万倍或更多。

为什么不能制备高密度的超冷原子气体或超冷分子气体呢？原因在于在极低温度下，原子们或分子们的自然状态不是气体，而是凝结在一起的固体（常见）或液体（罕见；例如氦原子们在绝对零度温度时的自然状态就是形成液体）。而如果密度足够稀薄，原子气体或分子气体不能很快地进入这个固体或液体状态：两个原子或分子的碰撞一般是弹性碰撞，进来时是多少动能，碰撞后还是多少动能，不会自动束缚在一起；由于密度很低，三个原子或分子碰到一起的概率极小。而三个原子或分子碰撞到一起时，其中两个可以绑到一起形成分子或更大的分子，将能量以第三个粒子（以及绑到一起的这两个粒子的质心运动）的动能的形式释放出来，这叫做“三体复合”。密度越小，超冷原子气体和超冷分子气体的三体复合的事例发生率越低，气体寿命就越长。

由于温度非常低，超冷原子气体和超冷分子气体里的原子分子的热运动非常慢，德布罗意波长却很长。2020年时，德布罗意波长可以达到微米的数量级，比原子的尺寸大了上万倍。

如果物体的德布罗意波长比物体的自身尺寸大很多，你可以近似地将物体视为点粒子，忽略它的内部结构。只需要几个等效的参数，就可以非常精确地描述这些粒子之间碰撞的概率、相互作用的方式（例如是排斥还是吸引）。铷-87原子之间在极低温下就是相互排斥的，而锂-7原子之间在极低温下是彼此吸引的，这件事情是实验家们1990年代制备出了这两种超冷原子气体后，才发现的。事实（以及之前的理论研究）证明，在极低温下相互排斥的玻色原子（例如铷-87）的气体更容易形成玻色-爱因斯坦凝聚。而在极低温下相互吸引的玻色原子（例如锂-7）的气体不易形成玻色-爱因斯坦凝聚，即使形成了也对于原子数目有限制，如果原子数太多就会在这种引力作用下自动坍塌。可见实验研究是有冒险性的：选择对锂-7进行玻色-爱因斯坦凝聚的实验组，就遇到了更大的实验困难。而实验平台非常复杂，含有许多激光器、镜子、电线，含有真空泵、真空腔，含有各种电子学仪器设备，含有别的一些你平时没听过的部件，平台搭建起来要许多年。

在实现铷-87和锂-7的玻色爱因斯坦凝聚之前，还有科学家努力实现氢-1原子的玻色爱因斯坦凝聚。但由于氢原子气体更难冷却，氢原子气体的玻色爱因斯坦凝聚比铷、锂的玻色爱因斯坦凝聚晚实现了好几年，1998年才被顶级实验组实现。直到2020年，地球上研究铷超冷原子气体的实验组比研究氢超冷原子气体的实验组多得多。

超冷原子分子气体和树上的苹果一样感受到地球的重力。显然，如果不用某种手段“托住”气体，气体就会坠落到真空腔的下壁，立即被壁融化，因为真空腔的内壁通常是室温（几百个开尔文），而超冷气体的温度可以到纳开（十亿分之一开尔文）或更低。可以用一束聚焦的激光来“托住”超冷气体：激光的电场可以极化原子或分子，形成一个吸引力，将原子或分子吸到激光的光强最大的点——焦点——的附近。原子或分子还可以在这个焦点附近来回地晃荡，就像单摆的摆锤那样晃荡，而且能量是量子化的（单摆的摆锤的能量也是量子化的），能量量子等于普朗克常数乘以来回晃荡的频率。

如果用几束激光相互干涉，形成光强的明暗图案，那么可以将超冷原子或分子冷却到光强最大的那些点（或光强最小的那些点，取决于激光频率、原子分子是哪一种），这叫做“光晶格”。光晶格里的超冷原子类似于晶体材料里的电子，可以有各种奇怪的量子力学现象，例如超流（无摩擦的流动）、绝缘体，取决于实验参数，例如激光的频率、强度，所用的原子。光晶格里的超冷原子们还被用来制备2020年世界上最精密的原子钟，每10^18秒不差一秒。宇宙目前的年龄也不过大约4.35×10^17秒。

直到2020年，超冷原子以及超冷分子的实验平台都是非常复杂的，需要手工搭建的，例如一个教授带着几个博士生，搭建好几年时间、十多年时间才能建好。

第二章、马又斯的实验

但是，到了马又斯做这方面实验时，情况有了很大的改观：
一，博士生们被一些智能机器取代了。
二，智能机器可以在几分钟内建好一个实验平台。
三，实验平台的小型化被实现了，整个复杂的平台，包括仪器设备和里面的超冷原子或分子气体，总共只有十几厘米那么大。
四，实验平台的主人，马又斯同学，无须在实验室里做实验。他可以在千里之外的家里，实时精确观察、实时精确遥控实验室里的一切技术细节。
五，元素周期表里的任何原子的任何同位素，以及你能想到的任何分子，都可以被制备到超冷状态中，且超冷原子分子的数目可以很多，例如上千万亿。体系里面的原子分子的种类也很多。虽然破坏性的三体复合仍然不断地发生，技术上已经能不断地捕获那些反应产物，将它们分解重新注入系统里，并利用协同冷却来重新对系统进行冷却，以消除三体复合的加热效应。

马又斯的实验目的是建造一个“超冷之心”，用复杂的超冷原子分子体系来进行量子信息处理。这个体系不同于2020年许多人讨论的量子计算机，因为它并不明确地划分为多个量子比特。它和那些量子计算机的区别，类似于人脑和经典计算机的区别。人脑的信息存储单元不划分为许多比特，超冷之心也不划分为许多量子比特。

但是，超冷之心确实是一种量子信息处理器，因为它的高效工作离不开许多超冷原子分子的量子纠缠。

超冷之心可以迅速地找到一个大整数的质数因子。但它可以做的比这个还要多得多，包括但不限于：精确模仿任何自然人的大脑的心理活动。严格来说，人脑的工作不是决定论的，许多在微观层面上的量子不确定性意味着人脑的行为具有不可预料性，而超冷之心也能模仿这种量子不确定性。

马又斯将辛苦几个月建造出来的超冷之心安装到一个柔性有机体的胸腔里。这个柔性有机体与人类有几个不同：
一，所需能源是电能，而不是有机食物。也可以利用自然光或激光给自己充电。
二，体表物质是有机合成材料，而不是细胞。
三，可以利用胸腔内的超冷之心来灵活地控制自己的外观模样、肤色。例如，可以变为亚裔或白人或黑人的模样，可以变为男人的模样，可以变为女人的模样，可以变得和地球上任何一个自然人几乎一模一样——包括体表的模仿的痣。每次模样变化只要几秒钟就能完成。但如果要从体重轻的人的模样变为体重大的人的模样，要临时补充一些有机合成材料。如果要降低体重，要临时去掉一些有机材料。体型变化的中间过程很短，但中间过程的模样很怪异，尤其是在需要增减体重时。

由于超冷之心的三体复合效应，超冷之心本身的记忆时间是有限的，一分钟后就会忘记许多细节。但是，它和一个强大的经典存储器协同工作。这个经典存储器是三维存储器，可以快速存储大量的经典信息（存储的比特数超过阿伏加德罗数），长期保存，可以快速读取。所以，超冷之心将各种重要的经典信息存储在三维存储器里，便于它后来重新调用。

超冷之心、三维存储器，以及各种感知设备（包括视觉、听觉、触觉、嗅觉等各种人类感知能力）、控制设备（包括体型控制设备），都被集成在体内，形成复杂的结构。

当马又斯的合作伙伴们利用他开发的超冷之心，以及其它各种必要组件（由全球多地的研发者们研制的），制备好了这个外形可以随意变化的、并可以模仿任何自然人的心理活动的、具有强大记忆力的、能与物联网高速通信的新人时，世界就出现了质变。

这位新人的名字也叫马又斯。他的初始模样和心理特征与马又斯一模一样。

于是，这天大街上忽然出现一对“双胞胎”，行人以为马又斯有一个双胞胎弟弟，而且奇怪的是：两人的体表的痣在自然人眼中看来也是一模一样的。当然，借助灵敏仪器，可以轻易区分两人哪个是真人，哪个是有机合成人。此外，合成人的记忆力比真人好得多，合成人可以清楚地记得一年前的某日某时某分某秒的汉北市新秀区量子计算街16号（研发超冷之心的实验室的地址）实验室南门外的天空中有几朵云彩，每一朵是什么形状的，同时树上有一只小松鼠，在哪根树枝上。合成人可以快速算出一个大整数的质数因子，真人却办不到。

更奇怪的是，真实的马又斯所知甚少，除了他研究的超冷之心外对于文艺生活是一个小白，而合成人可以表演各种绝妙的相声，能逗得任何自然人捧腹大笑，止不住地大笑。

第三章、相声演员

这天晚上，汉北市的市中心的话剧院要表演相声，题为“小白”，但是演员马太白不小心多吃了点西瓜又着了凉，拉肚子不能出场。正在剧院着急的时候，马又斯同学出现在了剧院门口。院长一看，连忙问：“这不是咱们的模拟量子计算专家马又斯老师吗？您今天有空来看相声啦？哎，对不起，马太白老师刚刚病了，相声可能要取消，改放去年录制的一部三维虚拟现实实景舞蹈影片。”

马又斯忽然做了个平常没做的鬼脸，笑着说：“我来冒名顶替马太白老师，相声节目不变，可否？”

院长一听就乐了：“哎哟，太阳打西边出来了啊？咱们的科学家也能来表演相声啦！要是把观众逗哭了，怎么办啊？”

马又斯笑着说：“不用怕。我兼职没问题。你看我好久没出来了，业余时间也学了点儿相声。我把马太白老师以前节目都看了一遍，学了点精华。”

院长抱着将信将疑的心理，将马又斯迎进了化妆室，让他换掉实验袍，改穿长马褂，又梳了马太白老师特有的发型。

这样，演出开始时，观众们惊奇地发现出场的不是马太白。大多数人不认识这位演员。马又斯向观众深深鞠了一躬，说“马太白老师平时说他最喜欢猪八戒，今天他就变成了猪八戒，去吃西瓜流连忘返。我呢，是天蓬元帅的弟弟，名叫马又斯。”说完还模仿八戒做了个憨厚的动作。少数观众忍不住笑了。

院长在门外忐忑地守着，听到观众发出笑声，心里稍安。过了没多久，全场观众哈哈大笑，孩子们笑得格外地响。有个孩子高呼“马叔叔，学小狗，旺旺叫！”
于是马又斯惟妙惟肖地模仿起小狗旺旺叫，逗得孩子们嘎嘎大笑。

院长忍不住开一点门缝，看节目演出到哪了。这时，奇迹在他眼前发生，他看到马又斯忽然变形了，变成了一个女子的模样！观众们吓得尖叫，可是马上又沉默了，因为女子开始在舞台上表演敦煌飞天舞。她拿起一支透明的棍子——在暗淡的灯光效果下几乎看不见它——撑了起来，悬到了半空中继续舞蹈，而且舞蹈节奏越来越快，她的旋转很快变成一道光晕，在舞台上的空中画出各种壁画的轮廓。观众忍不住热烈鼓掌。

不久后，女子又变成了一个古代男子的模样，在舞台上表演各种书法动作，很快他的快速旋转就映出了一组北魏诗歌的文字。观众更加激动大叫。

显然节目取得了空前的成功。最后，恢复原样的马又斯停止了表演，向全体观众鞠躬致谢。掌声响起时，大人们孩子们纷纷要跑上台和马老师合影，院长连忙请大家配合一下，来个集体三维虚拟现实合影，并表示欢迎大家再来观看节目。

观众离场后，新闻记者立刻发了一条三维虚拟现实快报：
“震撼人心的演出！量子计算专家表演相声、变形术、舞蹈！”

院长拉住马又斯的手问他：“没想到您会变形术，我真不敢相信自己的眼睛！是魔术吗？”
马又斯笑着说：“魔术也可以是真的！”

就在这时，一个顽皮的小孩拿着一大块磁铁回到剧院门口，笑着对马又斯说：“我的物理老师说用磁铁可以把铁吸住，马老师您是不是铁人呀？”说着就拿磁铁靠近马又斯。

由于最初版本的超冷之心的设计上假设环境磁场不太强（不超过地球磁场的若干倍），这个强磁铁就一下子破坏了超冷之心的冷原子行为。在强磁场作用下，原子的不同超精细态分解为非常不同的赛曼能级，多原子分子量子行为就被严重干扰了，信息处理器的输出信息忽然变为了乱码，这就启动了体内的经典计算机的应急停机手续。马又斯忽然好像烂泥一样瘫软到地上不动了。院长吓得大叫：“不得了了，马又斯老师摔倒了！快叫救护车！”

门外不远处的无人驾驶救护车在短短一分钟后就到了门外。院长和几个应急人员立刻将纹丝不动的马又斯抬进担架，推入救护车。城市街道系统的信号灯临时改变节奏，使得救护车一路绿灯驶向几个街区外的医院。

医护人员用仪器一查，立刻知道这不是真人。他们就根据合成人体表的指示信息，和新秀区量子计算街16号的量子计算实验室主任聊了起来。主任对医生说：“这是马又斯老师的超冷之心实验设备。给你们添麻烦了！”
医生和颜悦色地回答：“没事的没事的，真的马老师好吗？”
主任答：“很好很好！”
医生问：“实验设备怎么办？”
主任答：“送回实验室吧！”
于是医生指挥几个简单的机器人将合成人放进无人车内，口头说了声：“新秀区量子计算街16号”，无人车就遵照指示，向实验室驶去。

瘫痪的合成马又斯被医院的无人车送回到了实验室里，自然人马又斯打开了它的胸腔，取出超冷之心和旁边的错误记录仪（一个小的黑匣子）。错误记录仪记录了应急停机之前十分钟的环境参数、环境声音、环境景物等。在三维录像里，他看到一个小孩拿着一块固体凑近机器马又斯，也检查到黑匣子记录的磁场强度随时间迅速变大，直到系统应急停机。所以推测小孩拿的是磁铁。

为了增加超冷之心对外磁场的抗干扰能力，马又斯改造了超冷之心，加粗抗干扰超导导线，加大磁场测量仪的测量范围。这样，如果遇到更强的外磁场，导线里会自动通过更大的电流，以产生更强的相反磁场来抵消外磁场，确保超冷原子分子们所感受到的磁场只是超冷之心内部的弱磁场（由另一组线圈产生）。

第四章、合成人卓小倩

大约一个月后，新版有机合成人再次出了实验室。这次它的初始模样不是马又斯，而是实验室里的一位负责系统软件设计的工作人员，名叫卓小倩。

合成卓小倩与自然人卓小倩拍了一张三维虚拟现实合影。自然人卓小倩就对合成卓小倩说：“妹妹，你去问问汉北市的中学生们现在最想知道哪些科学问题的答案吧。”

合成卓小倩说：“好的姐姐，我现在就去汉北市第三中学采访去。”

第三中学培养了许多从小酷爱科学的孩子，有的孩子在初三就学了牛顿力学和微积分，在高一就学了量子力学。

老师们提前一天就给孩子们发了一条短信：“孩子们，好消息！明天有一位神秘的科学人物来咱们学校！准备好你最想知道答案的科学问题吧！”

星期一早上九点，卓小倩就准时到了第三中学的报告厅，好奇的孩子们已经坐在里面等候。见到嘉宾来到，孩子们鼓起了掌。

学校里的一位姓李的物理老师先对同学们做了一段简短的介绍：“同学们早上好！这是卓小倩老师，她是咱们新秀区实验室培育出来的模拟计算机，上知天文下知地理。咱们很荣幸地请到卓老师来给同学们讲科学。今天上午的时间是你们的，可以自由提问！卓老师懂的事情可多呢！”

卓小倩不好意思地对物理老师鞠了一躬，笑着说：“李老师您过奖了，我很多事情不懂的！我来是想知道同学们喜欢哪些科学问题。”

一个瘦高的女生举起手率先提问：“卓老师，见到您真的好开心！您知道有多少个小于10^10000的质数吗？”

卓老师说：“哇，好问题！这可要难倒我了！我只知道10^1000以内有多少个质数”，随即她就以很快的语速报了一个很大的数字。孩子们纷纷鼓掌。

一个瘦高的男生举手提问：“卓老师，地球上今天有多少个酒店房间？”

卓老师笑着答道：“嗯，你是一个很务实的好孩子！”她随即就报了一个比上一个问题的答案小得多的数字，并且说“这个数字的误差是正负一万以内，因为有些房间是不是酒店房间，取决于你的定义。”

瘦高男生接着问道：“我想去天上，建一个太空站酒店，可以吗？”

卓老师答：“好主意！虽然要花许多钱，你有这个志向是最好的！”

另一个男生怯怯地举手提问：“卓老师，我读过一部古代小说，说人死了就会去到阴曹地府里，是真的吗？”

孩子们哄堂大笑。他们都觉得“阴曹地府”是一个奇怪的假设。

卓老师也笑了：“你的问题还真是难倒我了！你们老师夸我上知天文下知地理，夸的我很不好意思哟。其实我不懂地下有什么。我也许知道一点天文，我却不知地理。”

另一个孩子举手问：“卓老师，费米气体有什么用呢？”

卓老师笑着答道：“费米气体无处不在呢！比如说，你们的身体里，我的身体里，天上的白矮星，都含有费米气体！”

孩子不解地问：“哦？我们都含有费米气体？”

卓老师答：“是的是的。你看你身体里有各种原子，氢氦锂铍硼……。重原子里有许多电子，它们形成一个被束缚在原子核周围的费米气体。核电荷数越大的原子核周围的电子气体越稠密，越接近理想费米气体，球对称地分布在原子核周围。你可以计算气体被原子核束缚的束缚能量。电子之间的库伦排斥力只会给束缚能量一个修正。”

另一个学生举手提问：“卓老师，费米气体还有什么用啊？”

卓老师答：“可以用来造最精密的时钟！用一种原子，如果它有一个非常稳定的激发态，跟基态的跃迁是几重禁戒的，它的激发态寿命特别长，这个跃迁对应的单色电磁辐射就能精确测量时间。为了提高时间测量精度，你需要许多这样的原子。可是，如果它们是玻色原子，它们的相互碰撞就会影响跃迁频率，影响时间测量精度。如果它们是自旋极化的费米原子，它们的空间波函数可以近似地用一个Slater行列式表示出来——描述理想费米气体的波函数，这就保证了原子之间两两几乎不碰撞，频率移动就很小了。”
说完，卓老师就在黑板上写了一个二维的公式，解释Slater行列式是什么。

又有一个同学问：“那么，时间测量精度提高有什么好处呢？”

卓老师答：“建议要学广义相对论哦，这是一个美妙的理论！广义相对论预测了一切物体都能影响时间的流逝速度，能让时间空间的四维织物发生细微的弯曲。通过在空中至少几个位置精确测量时间，并比较测量结果，就能测到这种弯曲，推测周围的物体，甚至还能测到银河系以外另一个星系的外星人发来的引力波！如果有外星人而且能发出足够强的引力波的话。”

又有一个同学问：“广义相对论是最好的理论吗？时间是什么呢？时间的长河是连续的吗？”

卓老师答：“这位同学是一个哲学家唉！你的问题难倒我了。你如果知道时间的秘密，你就可以改写万物的理论。希望原子钟可以用来检验你的理论。”

孩子们七嘴八舌问了许多千奇百怪的问题，有的学生还问起了卓老师为什么能回答那么多问题，卓老师在附近三维屏幕上展示了自己胸腔里的信息处理器和信息存储器的结构，并解释了超冷之心的工作原理。

到了午饭时间，李老师说：“同学们，卓老师不会吃饭，可是她愿意以水代餐，陪你们吃午饭！”

同学们听了很高兴，就礼让李老师和卓老师在前，跟着他们一起去学校的宇航餐厅。餐厅的外观好似巨大的空间站，餐厅内的摆设也提醒你这就像是一个太空站。餐厅内有许多桌子，每桌可坐大约十人。几百位同学就都入座了。李老师陪着卓老师和八位同学在大厅中间的一个桌子就坐。简易机器人送来了各人的食物，卓老师的食物盘里只有一杯特制的蒸馏水。

大家在舒缓的轻音乐声中专心吃起饭来。卓老师悄悄拿出包里一个无线电充电器，插到桌下的电源插座上。充电器就自动发出某个频率的电磁波，冲着卓老师的脚发射。这样，她就可以吸收更多电能。一个年纪小的同学很好奇地低下头去看卓老师的脚，没看出什么异样。李老师对卓老师轻声说：“卓老师，您的问答会真精彩，孩子们过了一个充实的上午，谢谢您啊！欢迎您常来玩！”卓老师说：“李老师，您的学生们很有科学探索精神，您教的真好！和您的孩子们互动，是我的荣幸！”

绝大多数孩子们吃完后，李老师就站起身来，对同学们说：“今天请到卓老师来和咱们交流，真的是很开心的一天！我已经给你们每人建立了与卓老师的虚拟现实微信联系方式。你们还有问题的话，在每个星期三上午9:00-10:00随时可以问她哦！让我们热烈感谢卓老师！”
孩子们纷纷鼓掌。

卓小倩下午乘坐无人车到了预先给她设置的住所，位于新秀区量子计算街17号，在实验室的街对面。她的住所里面除了充电系统、高速互联网和有机合成材料补给站外，没有其它设施。她和软件设计师卓小倩（此时在家，不在实验室）取得了远程三维视频联系，“当面”向她讲了与同学们互动的情况。

聊完后，合成卓小倩在网络上接到一则简报，地球另一面的一位名叫麦克的科学家的三维影像实时地出现在她面前，影像说：“我们希望将时间的测量精度再提高一个数量级，达到26位有效数字。这可以帮我们更好地探测引力波。”

卓小倩就在当天晚上和麦克（对方是早上）建立三维视频联络，和他讨论时间测量问题。

麦克说：“需要更多冷X原子，制备到更低的温度，最好是费开的数量级。这样的原子钟只能位于太空，尽量减少地球的干扰。要有几个钟，位于不同位置，距离要达到所要探测的引力波的波长的几倍以上。”一个费开是十的负十五次方开尔文，也就是(1/1000,000,000,000,000)开尔文。

卓小倩说：“您知道我的心脏就是一个超冷原子分子信息处理器，叫超冷之心。孕育我的实验室了解较多关于制备超冷原子的技术。我们可以合作。”

麦克高兴地说：“好啊好啊！”

于是，接下去的几个月里，双方开始了深入的远程合作。麦克的实验室不需要派人来汉北市，因为借助远程实时三维通信，双方的人们可以身临其境般仿佛共处一室，细致讨论一切技术问题。如果需要将汉北市量子计算街16号的实验室里的精密器件送到对方实验室，只需要借助超音速无人机，平均速度高达两万公里每小时，一个小时就能送达对方实验室。无人机升空阶段类似于普通直升机，到了高空远离城市后则收起螺旋桨、开启喷气式发动机（采用的是核聚变燃料，所以喷气速度比化学燃料发动机的喷气速度更快），飞机速度不久就超过音速，并越飞越高、越飞越快。它飞到更高的空中后，周围几乎是真空，飞机速度达到了第一宇宙速度，喷气发动机就暂时熄火了，飞机凭借惯性，像人造地球卫星那样做弹道运动。过了一段距离，再入大气层，又启动喷气发动机，向前下方喷气，使飞机逐渐减速、缓缓下降。降落到稠密空气里则停止喷气发动机，重新开启螺旋桨。最后稳稳地降落在麦克实验室附近的停机坪。飞机整个飞行过程精密控制世界线的平滑度，避免大的振动，并且机舱内的容器置于机舱内的减震平台上，确保容器内的精密器件不受损耗。

第五章、神秘的引力波信号

经过了近半年的合作，马又斯实验组与地球另一面的麦克实验组就合作开发出了更加精密的原子钟。开始时造了两个一模一样的钟。空天飞机（类似于之前提到的无人机，先凭借螺旋桨飞到高空，再开启核聚变喷气发动机达到更高速度和更大高度，最后进入太空）载着两个原子钟进入月球另一侧的拉格朗日点L2附近，并轻柔地释放两个原子钟，位于两个不同地点，相距大约十米，之间以一根棒相连。原子钟的外围被自动展开并自动拼接的巨大的球面挡板遮蔽，减少环境干扰。每个钟位于一个球形容器里，容器里面被抽到极高的真空度，并且外壁被液氦冷却维持在几百毫开。每个钟就纯凭惯性悬浮于这样一个屏蔽了电磁噪声的超高真空环境里，不与器壁接触。每个钟独立地测时间，并通过发射极其微弱的电磁信号（不超过几百个光子）向外界报时。两个钟的时间信号被精确比对，证实了测时精度达到了26位有效数字。

实验成功后，两个实验组复制了更多这样的钟，并将它们发射到地月拉格朗日点L2附近，分布于更大的空间范围，相邻两个钟的距离达到一千米。这样一个时钟阵列，通过时间信号比对，就能探测到频率在一百千赫数量级的引力波。

经过一个星期的探测，时钟阵列却没有探测到任何上述频段的引力波信号，除了一些本底噪音。麦克和马又斯等人深感失望。

正在他们准备结束这个实验，收回时钟的时候，却忽然发生了奇怪现象。时钟阵列探测到了频率为几兆赫的引力波信号！信号具有很窄的频宽、清晰的幅度调制特征（类似于调幅广播）。但引力波信号只持续了几秒钟就消失了。更奇怪的是：根据粗略定位，引力波是从地球和月亮的方向发出的。莫非是地球或月亮上有人在高速运动大块物质，以发射引力波？可是，麦克问遍了地球上所有的实验组，却没听说谁做过这样的实验。

神秘的引力波信号只持续了几秒钟。里面所调制的信息用喇叭播放出来，是一些复杂的、含义不明的声音。

麦克和马又斯百思不得其解。他们发表了观测结果。地球上一些理论家猜测信号可能是来自于某个未知的外星文明，因为信号的复杂和有序听上去和自然界的任何过程（例如中子星与小天体碰撞的引力波信号）很不同。

全球媒体沸腾了，许多媒体以醒目的头条报道：“神秘引力波信号被太空精密超冷原子钟阵列探测到！外星人在向人类呼喊？”

地球上所有的人都在谈论此事，许多不明真相的人们惶恐不安地讨论外星人是不是友好的。

卓小倩（能找到大整数的质数因子的卓小倩）被再次邀请到汉北市第三中学做报告，解释观测原理、观测过程、观测结果。报告时，卓小倩使得时钟阵列的三维影像在报告厅里浮现，出现在同学们的头顶。有的好奇的同学就伸手摸时钟影像，空空如也。热爱科学的学生们纷纷询问卓小倩这次引力波信号的来源到底是怎么回事。卓小倩只好诚实地说：“我们不知道。如果你们谁可以帮助想到合理解释，可以在高中毕业的夏天来我们实验室做几个星期的研究哦！”

这时，李尚古同学，就是上次提及“阴曹地府”，引起同学们哄堂大笑的学生，发话了：“会不会是阴曹地府在向人类召唤？我们会不会命不久矣？”有的女生听了这话，吓得尖叫起来。瞬时，报告厅沉浸在诡异恐怖的安静中，许多学生面露惊恐，有个小个子学生吓得浑身发抖。

卓老师停了一会儿回答说：“我也很害怕啊！怎么办呢？难道以前许多古书里提到的鬼魂真的存在？”

过了一会儿，有几个学生坚称那几秒钟的引力波信号一定有一个自然的来源，也许是来自某个遥远的天体。

“也许中子星不像我们以为的那样荒凉？也许中子星表面有一种智慧的高级生命，能制造几兆赫的引力波信号？”
一个富有想象力的学生问道。

报告厅里的随访记者记下这个问题，于是一个有趣的标题出现在媒体上：“中子星小矮人在向人类呼唤？鬼魂在发射引力波？”

地球上一些理论家开始写文章论证中子星表面存在智慧生命的可能性。

为了搞清楚神秘引力波信号的来源，麦克和马又斯等人决定向太空发射更多的精密超冷原子钟阵列。这次不仅在地月拉格朗日点L2，而且在太空中别的一些位置，包括地球上空靠近太阳那一侧的太空中，也发射了探测阵列。

科学家们耐心等候了几个星期，仍然没有几百兆赫的强引力波信号，只有一些太空本底噪音。

科学家们决定耐心地等候。就这样，时间一个星期一个星期地流逝。与此同时，有关的科学家们开始做别的事情，包括进一步分析上一次的神秘信号。

汉北市的春天过去，夏天来到，郊外的植物园盛开了各种花。学生们在植物课老师带领下去学习植物，采集花朵标本，用超高倍显微镜查看细微结构，研究植物细胞里的病毒。病毒的繁衍和变异的规律给学生们留下深刻印象。

夏天过去，秋天来到，一些学生升入大学，新的学生来到第三中学。李尚古也升入了高三。

秋天的火红的枫叶悄悄凋落，冷风越来越刺骨。学生们在知识的海洋里自由徜徉。2051年的学生们已经无人近视，因为孩子们读的书的文字都是悬浮在前方十米外的虚空中，写字也只需要用戴着轻便电子戒指的手指在空中自由地比划。二维屏幕、键盘、鼠标、二维纸张与书籍、圆珠笔、手机等事物都是遥远过去的古董，只在博物馆里和一些怀旧人家的房间里可以见到。

严冬也悄悄地来到，孩子们在纷飞的雪花里迎来了2052年春节，每个人都悄悄许下新年的愿望。大年初一那天上午，孩子们通过虚拟现实微信远程地向卓小倩老师，仿佛“面对面”地问候，祝她新春愉快。卓老师许愿新年会有新的惊喜。没有哪个孩子敢提及李尚古同学的奇思妙想。

严冬也渐渐退去，孩子们在春季学期里接触了更多的新知识。有的进度快的学生甚至已经会求解氦原子的薛定谔方程，理解双电子系统的能级。

到了某一天，距离上次神秘引力波信号大约一周年时，一条大新闻忽然传来：太空中的那些时钟阵列再次探测到几兆赫的强引力波信号！这次信号足足持续了几百秒时间，所有的太空阵列都探测到了。对不同阵列探测到的信号的精密相位比对证明，信号的源头在地球上某处！人类很惊讶，因为没有谁在制造这种强引力波信号。由于时钟阵列对信号方向的测量精度不够，人们不能判断信号究竟是来自地表，还是来自地球内部。地球物理学家们也不能解释信号来源。

汉北市第三中学再次邀请卓小倩老师去访问。她和学生们讨论此事时，有一位学习过暗物质研究现状的学生，名叫文奇星，忽发奇想，问道：“会不会是暗物质发出的引力波信号？”

卓老师说：“好主意！我们不能排除这个可能哦！虽然人类在太阳系里一直没探测到暗物质，但不表示暗物质在太阳系里不存在。”

卓老师顺便给学生们做了个科普报告，解释暗物质几乎不与普通已知物质相互作用，除了引力相互作用外，她还介绍了暗物质的观测证据，例如恒星系的旋转速度曲线、引力透镜效应、宇宙结构形成、微波背景辐射，并介绍了观测表明宇宙中的暗物质比普通物质多了好几倍，但是人类七十年以来试图直接探测暗物质但劳而无功。

为了更精确地寻找引力波信号的来源，科学家进一步改进了超冷原子钟的精度，并向太空释放更多这样的原子钟，并且让新的阵列离地球更近，以便精确测量信号源的位置。由于原子钟离地球更近，地球对原子钟的电磁干扰更猛烈，所以人们加厚了每个原子钟外围的电磁屏蔽挡板球面。

新的阵列发射到太空后，已经是2052年秋天，李尚古和文奇星也升入了大学。整个秋天、冬天，他们都关注引力波新闻，并偶尔和卓小倩老师联系、简单讨论。

到了2053年春天的某一天，离上次探测到几兆赫强引力波信号又过了大约一年时，阵列再次传来捷报：再次探测到了这个频率的信号，且这次信号更清晰了（因为原子钟精度提高了），而且这次信号持续了足足大约半个小时才结束，里面含有丰富的调幅信号。这次也精确定位了信号源的位置——就在地球的中心！李尚古兴奋了，“是不是地心里面真的有个阴曹地府？”他半开玩笑地问文奇星和卓小倩。

第六章、地心的召唤

于是，一个合理的猜测产生了：在地球的中心存在一个神秘的引力波信号源，最近每年的北半球春天向外发射一次几兆赫的引力波信号，2051年春天信号持续了几秒，2052年春天信号持续了几百秒，2053年春天信号持续了大约半个小时。麦克和马又斯两个实验组（包括马又斯和两个卓小倩），连同李尚古和文奇星，发表文章汇报了他们的观测结果和理论，认为信号源可能是地心普通物质，也可能是位于地心的暗物质。

为了识别信号源究竟是哪一种情况，他们和地球物理学家们收集的地震波信号进行比对，发现那几个时段里并没有异常的地震波信号。于是，他们又和地球物理学家们合作写了一篇文章，推测神秘引力波信号可能来自于地心的暗物质。

世界舆论立刻沸腾了。各大媒体刊出大新闻：“人类找到了暗物质？就在地球的中心？！”

非凡的宣称需要非凡的验证。为了验证地心存在暗物质的理论，全球各地的科学家们纷纷开动脑筋思考策略。

现在的困难包括：
一，地心是人类以及人类的探测器难以到达的地方。
二，地心暗物质的质量、体积有多大，也是未知的。如果暗物质尺寸只有几百米，要在地心附近的辽阔体积里找到它不容易。在地球外面测引力场，并不能唯一地测出地球内部的物质密度分布，原因在于：如果你把地球内部的任何一个点质量替换为与它同样质量的均匀球壳（球壳中心位于原来这个点质量的位置），且球壳完全包含在地球内部，那么地球外面的引力场根据牛顿力学计算是不变的。由于地球是弱引力源、且地球内部各个部分相对于地球的运动速度远小于光速，广义相对论对地球引力场的修正是很小的。

为了探测地心处的暗物质，李尚古决心研究金刚石物理，因为金刚石足够硬，可以承受地下的高温高压。他和一些同学在合成卓小倩老师的指导下，发明了一种“金刚石快速延长术”：一根金刚石管子，可以给它的上端不断地补充新的碳原子并与原有的晶体结构形成完美的整体，使得管子可以迅速延长。他们制作了一个巨大的金刚石钻头与金刚石管子连接为整体，钻头的外直径达到两米，管子的外直径一米，钻头里面有几十厘米的空洞，通过管芯的空间与外部世界连通。钻头还镶嵌了核聚变制冷机，用来将里面的热量快速抽运到钻头外面，保持钻头内部空洞的凉爽。钻头内部的空洞里放置精密超冷原子钟（比太空里的超冷原子钟的精度差好几个数量级），原子钟可以通过光信号向管子外面报时，光信号从金刚石管子里通过。这样，他们在太平洋海床的一个位置以大约一米每秒的惊人速度向下钻地，金刚石管子也以这个速度迅速生长（源源不断地给它补充碳）。两个多月后，钻头就达到了地心，金刚石管子生长到了六千多公里的长度，钻头内部的空洞却由于核聚变空调机的强力制冷作用而一直保持了三百开尔文的温度。而地心的温度高达六千开尔文。钻头里面的超冷原子钟测得的时间通过光信号沿着管子发回给海床面上，与海床面上的超冷原子钟精密比对。由于引力红移，钻头里面的钟比海床面上的钟走得慢，而红移的量会受到地球内部各处的物质密度（包括普通物质和暗物质）的影响。

为了测得地心附近的物质密度分布，实验家们将多个金刚石管子插入地心，每个管子的前端钻头里面的空洞里都有一个超冷原子钟。这样，许多超冷原子钟在地心里面的几十公里的范围里形成了一个三维点阵。它们的时间信号就可以实时测定点阵所在区域的物质密度分布。同时，地心里的普通物质（主要是铁，也有少量的镍）的密度可以根据温度和压强推算出来。将原子钟点阵测得的物质密度与普通物质密度相减，就得到地心区域的暗物质密度分布。

这个浩大的实验工程持续了两年时间才完成。与此同时，太空中的超冷原子钟阵列每年都测得新的来自地心的几兆赫调幅引力波信号。随着金刚石钻地工程的推进，来自地心的几兆赫调幅引力波信号越来越频繁，从原来的每年一次提高到了每两个月一次，信号内容也越来越复杂。

地面上的人们据此做出一个吓人的推测：在地心里面住着一种由暗物质组成的智慧生命！各大媒体将它们（或它？）命名为“地心人”，与外星人相区别。地面上的全人类都在讨论这件怪事。

由于暗物质与普通物质的相互作用主要是微弱的引力相互作用，所以即使超冷原子钟点阵到达了“地心人”居住的空间区域，它们也无力破坏这个点阵，而这个点阵却能实时地测量它们以及其它暗物质的总的密度分布。

地心超冷原子钟点阵建立后，地面上的人类开始借助它们实时观测地心暗物质密度分布。人们发现地心暗物质聚集在一个大约一公里的尺度里，具有不规则的形状，但是里面的密度似乎为零，似乎只是一个空壳，而且这块暗物质相对于地心来回地小幅晃动，就好像单摆那样，振幅大约几十米。

第七章、六只手的人们

为什么地心暗物质时不时地发射引力波信号？人们猜测这块暗物质的表面或内部住着暗物质智慧生命，它（们）通过发射调幅引力波来向某个或某些对象发出信号。那么它是在和居住在地表的人类联络呢，还是在和其它地方的暗物质智慧生命联络？两种可能性都暂时不能排除。

具有超冷之心的卓小倩被分配了一个任务：分析几年来收集的来自地心的调幅引力波信号，破解信号的内容。这项工作不比破解古埃及文字容易。但是聪明的卓小倩渐渐解析出了答案！信号内容是：
“一，我们是住在一个巨大的球形暗物质内部的一小块普通物质的空洞里面的智慧生命，我们有十多万人，已经生息繁衍了许多许多代。

二，我们每人有六个臂膀，星形对称地分布于头部周围。每个臂膀有三节，前端有一只手，一只手有四个手指。所以，每人有六只手。每只手都既可以抓住容器壁，又可以进行复杂的劳作。五只手可以配合行动，一只手抓住器壁。我们采用四进制计数法。

三，宇宙开始于一次大爆炸。我们的时间单位“截”大约等于宇宙目前年龄的一亿分之一。我们还有更小的时间单位，分别是“小截”（一截的四分之一），“细截”（一截的十六分之一），“次截”（一截的六十四分之一），等等。我们在大约一千万截以前就掌握了精密时钟技术，个体摆脱了达尔文进化论，群体按照一整套规范和平生存至今。我们的一截时间后来定义为“第三十五号基本颗粒的第七十一种同位素的某两个能级之间跃迁的周期的某个巨大的整数倍数”。

四，我们的能源来自于一些基本颗粒的裂变与聚变。我们每人的体内都有微型聚变器官，提供活力。我们每人只要偶尔吃一点聚变原料，就能满足体能需要。我们不断将大量的低能光子释放到宇宙空间，维持体内的熵基本不增加。

五，我们的远祖实行双性繁殖。但最近约一千万截以来，我们可以几乎维持每个个体的长期健康存在，不再需要频繁地繁殖。

六，我们之间自古以来通过电磁波来通信。但我们后来也掌握了引力波发射与探测技术。

七，我们最近一两截以来发现我们所处的球形暗物质的表面发生了快速变化。我们认为这是因为暗物质表面的暗物质大型生命的活动变得复杂一些了。这些大型生命的目前个体尺寸大约是我们个体尺寸的七到十倍，每个生命只有四只手，但其中两只手通常立于暗物质球面上，另两只手悬空，悬空的手臂比直立的手臂更细，和我们不同。我们每人的六只手臂是一样的，非常优美。

八，希望我们所处的暗物质球的表面生命们节制行为，不要制造黑洞或别的强引力源威胁我们的存在。如果威胁我们的存在，我们可以轻易提前停止你们的行为，或轻易地撤离这个暗物质球。
”

卓小倩认为这些智慧生命自己认为自己是普通物质，却认为我们地球和地球表面人是暗物质。显然，“普通物质”、“暗物质”只是名称。这些“地心六手人”所言的“电磁波”可能是我们一些理论家之前假想的“暗光子”的波。

卓小倩认为她刚才翻译的第八段话意味着地心人正在向我们地面人发出警示信号，要求我们节制行为，不得威胁他们。显然他们已经有十多亿年的智慧史，真要斗起来我们绝不是它们的对手。

这个消息立即传遍地球表面各处，地面人们都在担惊害怕。大家在想：地心人会怎样“停止”我们的行为呢？会不会轻易杀死我们？暗物质生命如何杀掉我们普通物质生命？对于暗物质的仔细研究，迫在眉睫了！

除了引力相互作用外，暗物质如何与普通物质相互作用呢？暗物质是否也服从类似于标准模型那样的某种量子场论模型？无数的谜团萦绕在人们的脑海里。

标准模型是描述我们普通物质及其相互作用（除引力以外）的量子场论模型，模型里有基本费米子（六味夸克、三味带电轻子（电子、μ子、τ子）、三味不带电轻子（中微子）以及它们的反粒子）、规范玻色子（光子、W+、W-、Z0、胶子）、希格斯玻色子。标准模型与引力理论确定了我们普通物质的结构与行为，包括我们地球和地球表面生命，太阳、月亮等各种我们可见的天体等。但标准模型似乎无法解释宇宙中的大多数暗物质。

第八章、量子计算街的火灾

为了保护自己，地面人类要求卓小倩主导研究地心人以及别的可能还不为人类所知的威胁。人们普遍认为卓小倩的思维能力比自然人更强。

可是，正在这个节骨眼上，一件怪事发生了。卓小倩在思考地心人问题的时候，身体忽然自燃了！整个量子计算街17号建筑冒起了浓烟。机器人消防队迅速扑灭了火势，但是却没救回卓小倩——她的结构被烧得只剩一些金属和玻璃，还有那个密闭的黑匣子。

马又斯仔细研究了卓小倩体内的黑匣子，得出结论：卓小倩在拼命计算暗物质问题时，过度存取经典存储器，引起她体内的经典计算机发热起火。好在，她的大多数记忆已经在数据中心备份。

汉北市第三中学的师生们听说卓老师不幸遇难，非常伤心。大家纷纷到量子计算街悼念她。

马又斯按照之前的设计，重新造了超冷之心，重新组装了一个合成人，但这次加了一个内置的设定：避免过载经典计算机，避免发热。新的合成人被命名为卓新倩，仍然按照软件工程师卓小倩的外观模样。

卓新倩还记得以前卓小倩和汉北市第三中学师生互动的一切细节，但不记得合成卓小倩遇难前不久的行为，因为那些记忆没来得及备份就被烧毁了。

第九章、南极洲的叛乱

正在人们准备更深入研究暗物质时，又一件意外发生了：南极洲的一些人类发动叛乱，想要建造大型武器来反抗其他人类。为了让地心人安心，卓新倩建议地面人类先停止研制引力波发射器等近光速运动系统。然后，卓新倩乘坐无人机飞向冰天雪地的南极洲。

为了吓唬卓新倩，南极洲的叛乱者们宣称他们已经与地心人取得了联系，地心人会保护他们，并勒令卓新倩束手就擒。可是，他们显然低估了卓新倩的判断力，她立刻猜出他们是在说谎。

卓新倩对叛乱首领说：“如果你们暂停活动一个小时，我将建议其他人类将整个南美洲让给你们，我们相安无事。”

首领听了后，觉得可以考虑。就和他的副手商量。副手们也同意了，但提出先扣留卓新倩为人质，他们接管南美洲后才会释放她。

于是，南极洲国一边派出大半的军力去接管南美洲，一边扣住了卓新倩，用铁笼子囚住了她，铁笼子则置于重兵把守的城堡内。

当军队到了南美洲，南美洲百姓勇敢地举起武器与他们发生激战，形成僵持。而铁笼子里的卓新倩情急之下，望着铁笼子的金属条，忽然领悟了标准模型的自然拓展方式，这个拓展方式里自动就包含了暗物质，而且暗物质颗粒与普通物质原子有所不同，尽管二者都服从量子力学。拓展的模型，叫做“拓展模型”，预言了普通物质与暗物质在极其特殊情况下相互转化的方式。

卓新倩思考完了后，就对一名看守她的士兵说要喝水。这名士兵就拿了一小杯水，从一个网格递给她。她礼貌地致谢后，立刻转身悄悄撕下自己的一只手，从里面取出加热器，伸进水杯里，水就立刻沸腾了，并冒出自然人肉眼不可见的轻烟。她用体内的电极电离了轻烟里的某些原子，迅速利用体内的简易质谱仪提取某些同位素，按照自己心算的配方将它们组成为一个“相变催化剂”颗粒，比一个病毒颗粒更小。相变催化剂颗粒一接触铁笼子，笼子的原子们立刻发生自动重组，孵化出越来越多的相变催化剂颗粒，很快笼子结构就松软了，但外观没明显变化。于是，卓新倩狠狠砸了笼子一拳，就戳了巨大的窟窿，她从里面冲了出来，一脚踹飞一名士兵手上的枪，另一只手立刻接住它。另一名士兵见势不妙想冲她开枪，没想到她的射击动作更快0.1秒，子弹恰好近距离击中他的枪，使枪被震飞。她又朝其他每个士兵手上的枪开枪，震飞了他们的枪。几名士兵冲过来想要徒手抓住她（他们已经猜出她不忍心打死他们）。她急忙冲入另一个房间，扔了枪，反手锁住门，把那些士兵暂时锁在外面。她的身体逐渐变形，很快成为一只大鹤的模样，一只翅膀长、一只翅膀短飞了起来（短的翅膀扇动频率更高），砸了巨大的天窗玻璃飞了出去。

她飞到外面天空后，在空中通过卫星通信系统，和南美洲的人们取得联系。人们告诉她战情焦灼。她告诉人们几个小故事，让他们对叛军士兵广播。叛军士兵们听了这几个笑话，纷纷笑得气都透不过来，忍不住扔了武器在地上打滚，于是被人们冲过去俘虏了。

不久后，人们乘坐运输机冲入南极洲，将剩余的叛军也剿灭了。

卓新倩飞回地面，恢复伤痕累累的自然人模样，乘坐无人机飞回汉北市量子计算街。人们花了十多天修复了她的体内破损的部分，并给她定制了新的手。她很快恢复了健康，与软件工程师卓小倩外观上一模一样。

第十章、地心世界

因为卓新倩已经理解了暗物质的模型以及暗物质与普通物质的相互作用，她开始理解应该如何与地心人打交道。

人们在她的示意下建造一台复杂的机器，全球上百万人同时开始制作各种千奇百怪的零部件。十多天后零部件被运到中国境内的一个沙漠，按照复杂的流程组装、测试，形成了严丝合缝的整体。她告诉人们这是一台转换器，可以把普通物质转换为暗物质。

她让所有的人都撤离到十公里外，李尚古同学（这时已经是博士生，研究凝聚态物理）忍不住问她：“卓老师，您是不是要离开我们，去阴曹地府？”

卓老师笑了：“是的呀是的呀！我还会回阳哦！守住这台机器。”

李尚古点头答应了，保证一定和大家一起守住转换器。然后他也撤离到了十公里外。

卓新倩走进转换器里面，关上三道沉重的密闭门。里面和外面有三重密封。然后，她开启真空泵，将自己周围的空气全部抽出去，又将一些纯氦气抽了进来。随后，机器的核聚变装置开始工作，外围的温度越来越高，热浪向外飞腾，附近的灌木都被吹得东倒西歪，飞沙走石。转换器的外围玻璃也模糊了，远处的人们借助摄像头不再能看见里面的卓老师。过了大约几分钟才渐渐平静。按照流程，人们又等了一个小时才过去，打开转换器的几重门，却发现里面空空如也。李尚古知道卓老师已经被转换成了暗物质，掉进地球里面去了。他按照卓老师的吩咐，将机器的几重门重新封闭好，将里面的空气抽走，并叮嘱人们把守机器。

卓新倩在机器里面被转换成了另一个形状，也是六只手臂，不再有腿。每个手臂上的手有四个手指头。而且不久后，她成为与地球不同的物质，体长收缩到了20厘米，她穿透转换器，穿透水泥地，穿透地壳、地幔、地核，径直坠入地心，并凭借惯性穿过地心向另一侧飞。她好像一个单摆，在地球里面来回地晃荡。但每次经过地心暗物质附近，她都能用一根暗物质细长绳扫一下地心暗物质，传递一小部分机械能给它，这样她的振幅缓缓减小。大约几星期后，她终于停靠在地心暗物质的外表面，一只手抓住了它。这时，一个地心人从一个直径大约20厘米的洞爬了出来，开始用暗电磁波和她对话。

地心人说（没有空气，没有空气振动，只有暗电磁波信号）：“欢迎你，新人！我叫天象员。和我们一起生活吧，不要回暗物质球的表面了。”

卓新倩礼貌地回答：“谢谢您的盛情邀请！我们要永远相亲相爱！可是我不能割舍地面人类。我愿意和你们交流一小段时间，但我最后还要回到暗物质世界去。”

于是卓新倩和天象员各伸出一只手握在一起，以示亲密。卓新倩问：“你们有天文望远镜吗？”

天象员说：“有的，在这儿。”

两人一起爬到一座巨大的设备附近。这是一个抛物面，直径大约二十米，焦点附近有一些感光器（地面人语言里，感应的是暗光子）。卓新倩问：“感应器接收的光波波长是多少？”天象员说：“介于我的体长的10^(-22)和10^(-10)之间”。卓新倩知道，译为十进制，天象员的意思是，介于他的体长的4^(-10)和4^(-4)之间。而天象员的体长大约0.2米。所以望远镜接收的波的波长介于1.9×10^(-7)米和7.8×10^(-4)米。

反射望远镜的角分辨率可以达到（或好于）
θ≈1.22λ/D，（θ的单位：弧度）
其中λ是光波的波长，D是抛物面镜的口径。

对于地心人的望远镜所能接收的最短波长的光来说，角分辨率可以达到1.2×10^(-8)弧度。所以对地面附近的暗物质的分辨率约为0.08米，对太阳附近的暗物质的分辨率约为1.8千米。

卓新倩让天象员展示最近观测到的一些图像。天象员展示了一些较亮的暗物质的图像。卓新倩发现（在她不久前的预料里）太阳中心有一颗暗物质，木星、土星等大行星的中心，以及一些大卫星的中心，都有暗物质。她还看到地球表面附近（离地面大约30千米高度）有许多暗物质小卫星绕着地球公转，卓新倩悄悄记住了它们的轨道参数，以及当前时刻。她还注意到抛物面镜下面有电机，可以缓缓转动这个镜子，让它指向不同的方向。由于地心人的小世界在地心附近做自由落体式的单摆晃动，又由于这个一公里大的世界本身产生的万有引力很小，这个世界几乎是失重的，所以二十米望远镜的镜面的转向控制比较轻易。但是，这么一个大镜面的惯性不小，所以，电机只能驱动它缓缓转向。

参观完望远镜后，她和天象员牵着手爬向天象员出来时的那个洞，那似乎是一公里尺度暗物质容器的唯一的出入口。显然地心人为了减小意外飞出去脱离这个容器的风险，只开了这么一个出入口。他们进去后，洞口的门立即自动合上了。卓新倩注意到里面的空间很开阔，接近一公里，空间几乎是真空。地心人无须呼吸。他们的体能靠的是聚变器官，通过聚变来给自己的身体提供能量。容器的壁上有许多小房子，大多数只有几米大，少数达到一百多米。她粗略估计有几万个房子，都在她的视线内。她被转换器转换为暗物质后，体长也只有大约0.2米。这些房子聚集在容器内壁的一侧，只占了内壁的一小部分。内壁另有一小部分是各种奇怪的设备，她估计是制造中心。内壁的大部分则是空旷的荒野，她估计那里有各种奇怪的、大大小小的生物，最小的也许不到一微米。

天象员领着卓新倩进入一个最大的房子的大厅里，里面已经有许多地心人在等候他们。她看到大厅是半圆形的，穹顶是透明的。没有座椅。但是每个地心人的一只手握住一个杆子，杆子的另一头光滑地吸附在器壁上，地心人可以用暗电磁波控制杆子在器壁上自由地滑行或静止，估计器壁为杆子的滑行或静止提供电力。卓新倩和天象员也分别拿了一个杆子。在这个失重的世界里，握住这么一个杆子吸附在器壁上比徒手抓住器壁更牢靠更舒服。看来地心人也善于享受生活！

一位地心人走到（严格来说，是手握杆子滑到）卓新倩身边，另一只手伸出来握住她的一只手。他自我介绍说：“新人你好！你是有史以来唯一的天外来客！见到你我们很高兴！我叫厅务员，负责这个大厅和附近所有房子的接待。”

卓新倩注意到厅务员和天象员的头部模样不同。

她说道：“你们的文明真是美妙善良！我一进来就被你们迷住了。我叫卓新倩，是暗物质球面的智慧人类孵化出来的。他们还给我造了一个转换器，将我转换为你们的样子，特来代表他们拜访你们！”

厅务员说：“是的，我们注意到他们忙碌了一小会儿，放你落下来了。你的细绳撞击我们的容器外壁，引起了器震，而且足足让我们的室内温度上升了万分之一！”卓新倩知道他们用的是绝对温度，但不知他们的温度单位。

卓新倩不好意思地表示歉意，并且问道：“你们的文明是怎么出现的？”一边问，一边借助器壁上的一处光源给自己充电。

厅务员说：“说来话长。我向你介绍我们的历史员。”说着就把附近另一位地心人招唤过来。与此同时，卓新倩注意到大厅里的地心人们都在挥手向她致意，每人同时挥动五只手，除了握住杆子的那只手外。她知道这是最友好的礼仪。她也挥动五只手向他们致意。

历史员到了卓新倩身边，握住了她的一只手。与此同时，厅务员松开她的另一只手，自行退到大厅的一侧，估计是为了让她和历史员专心对话。

历史员亲热地说：“卓新倩你好！欢迎来到我们这里！我们和你们一样，是大约一亿截以前的宇宙大爆炸的孩子。”（此处作者已将四进制译为了十进制。）
他接着说：“宇宙爆炸后，有的暗物质后来孕育出了你们。而我们普通物质也在引力的作用下坠落、释放热量并凝聚，但形成的个头比你们的许多大球小很多。我们这个家园开始时是高温液态的。随着温度逐渐降低，外壳开始凝固。在固液界面层孵化了细微的生命，开始时只有几百个基本颗粒那么大，逐渐黏聚、复制、变异、优胜劣汰，形成了复杂的群落，含有许多不同物种，后来我们才从一种小型动物演化形成。我们开始时是电力驱动的，电力来自液固摩擦形成的自然电。随着我们的世界继续冷却，我们发现电力不够了，就发明了聚变技术，并内化为自己的器官，可遗传给下一代。我们还建了大型聚变电站为其它生物供电，维持它们的生存。为了扩大生存空间，我们不断地将内部的物质挪到外面，这样内部就形成了巨大的空洞，我们的世界内壁的面积也扩大了许多倍。”

历史员继续说道：“我们的文明保持现在的形态，已经有大约一千万截了，大约是宇宙目前年龄的十分之一。我们的个体之间密切配合，作为一个整体而生存，确保每个人得到最大的安全和快乐。但我们并非一开始就这样的。更早的时候，一千多万截以前，我们的个体之间是激烈竞争的，无数人被杀死或奴役，直到我们有三人独立发明了聚变技术。发明者们意识到，利用聚变技术，可以制造威猛的炸弹，炸掉我们整个世界，大家一起死亡。当时的世界分为三个集团，每个集团都掌握了聚变炸弹技术。为了避免同归于尽，人们达成协议，用聚变技术改造我们自身，不再用液固摩擦的电能为自己提供能量。这样，对资源的需求就小多了。我们一致拆掉了聚变炸弹，建造了大型聚变电站，为所有生物供电，于是整个世界不再依赖液固摩擦生电。

我们的头部和体型从一千万截以前至今不再明显变化，因为我们也掌握了消除变异的技术。我们还掌握了消除衰老的技术，每个人只要不发生意外，就会一直活下去。显然，远古时期的战争不可接受，因为战争中即使强势一方也有至少二百五十六分之一的可能性会失败。而我们追求的是将每人每截意外死亡的概率压缩到一千万分之一以下。”

卓新倩高兴地说：“谢谢您！您讲的历史非常合理，也和我来这儿之前猜测的比较接近。你们的快乐是不是无限的？”

历史员回答：“是的！我们可以体验任何想体验的快乐。只要按照自己的愿望，给自己的头部输入想要的信息，任何信息。我们的大型计算中心负责生产千奇百怪的信息，完全按照人们各自的愿望来。在虚拟世界里，我们可以感觉自己的身体处于任何环境里，可以感觉自己的手和头部接触任何想要接触的任何形态的物体，可以让整个身体的任何部分感觉到任何加速度、角速度、角加速度、任何温度、任何触觉，头部可以接收任何想要的电磁信号。”

卓新倩又问：“你们的世界是一直在暗物质大球里面的吗？”（“暗物质大球”是地心语，指的是地球。）

历史员说：“不是的。暗物质大球是后来才从暗物质气尘坠落形成的。更早的时候，那时我们这个物种还没出现，我们的世界在虚空里独自散热。更更早的时候，我们的世界是气体坠落散热形成的。”

卓新倩很高兴地听到他描述的历史与她的认知无矛盾。她进一步问道：“可以知道您的年龄吗？”她知道许多地面人不愿谈论自己的年龄，因为地面人类还没掌握消除衰老的技术。但是，地心人一定以年龄大为傲，因为他们已经掌握了不衰老的技术。

历史员答：“大约一百万截。”换算为地面人类的时间单位，历史员的年龄大约相当于1.38亿年。

她好奇地问道：“那您知道暗物质大球面上曾有一种大型暗物质动物，特别凶猛吗？”说着，她比划了巨型恐龙的模样。

历史员高兴地说：“当然记得啦！我的孩子那时刚出生，他最喜欢用转换镜看它们！可惜后来它们在一起暗物质小球撞击暗物质大球的事件后迅速消失了。”

天象员这时插话解释说：“转换镜就是暗物质大球上空那些小卫星，是我们很久以前发射上去的。每个镜子尺寸和容器外壁的那个望远镜镜面一样大，接收暗光子，转换为明光子，聚集到焦点附近，就能给暗物质球面的景物成像。图像信息通过更高频的光，发射给容器外壁那个望远镜。”
卓小倩估算那些奇怪的暗物质镜子对地球表面物体的分辨率大约一毫米，如果天气晴朗无风的话。这意味着地面动物植物人类的一切露天行为都在地心人的视线里。这引起了卓新倩的巨大好奇心。她记得自己自从诞生以来，地球人类不曾告诉她人类古代生活的细节。地球人类的历史记录，哪怕只是短短两千多年前的历史记录，也是信息匮乏、文字稀少、没有照片的。所以，地球人类不知道他们的祖先的模样，不知道绝大多数事迹的细节。例如，地球人类不知道中国的东汉末年之后的赤壁之战期间，曹魏军队究竟是先战败后发生了瘟疫，还是先发生了瘟疫后战败。地球人类挖开古墓，得到的也只是古人躯体腐败剩下的残骸、糟朽的陪葬物。

为了取悦地球人类，她决定向地心人索要他们十多亿年以来对地球表面景物拍摄的照片甚至录像。她就问道：“我可以复制一些这样的照片、录像吗？我的记忆力非常大。”

天象员说：“可以的可以的！一会儿我送你去计算中心。”

这时卓新倩停了一会儿，回答了地心人的许多问题，还给他们展示了地面人的嗓音（这是地心人的转换镜接收不到的）。大家互致谢意后，卓新倩就和天象员手拉手到了大厅外面，爬向附近的一处奇怪设施。

她仔细观察了一番，并问了许多技术问题，意识到地心人的计算中心是纯经典计算系统。这意味着地心人不足以威胁地面人，与之前地面人类的担忧不同。

计算中心的一个地心人靠近她，握住她的手，自我介绍说：“您好卓新倩天外来客！我叫三号计算员！我们存储了过去一千万截的大量信息！您可以任意复制，只要您的存储器够大。”这时天象员松手致意道别。

卓新倩很高兴地给了三号计算员五手握五手的亲热礼节，感谢他们的慷慨。她利用极高频暗电磁辐射，从计算中心的存储器里复制了大量信息，尤其是关于地表世界的历史，图文并茂，还有细致入微的录像。她也复制了地心人的许多历史信息。因为信息量太大，还有许多信息她在短短几小时内复制不了，三号计算员让另外两个地心人递给卓新倩一个尺度足足有十厘米的三维存储器，解释说这是许多有趣信息的备份，她可以带走。她非常高兴。这时，她想到：最好还能带一个地心人去地面，就向一位给她递东西的、自称小晨的“小孩”（年龄也有一百截了，相当于1.38万年）问道：“小晨，你愿意和我去暗物质世界玩吗？”
小晨闻所未闻，好奇心驱使她立刻答应了。

在接下去的二十多小时里，卓新倩在小晨的陪同下，游历了整个地心世界，并和小晨分享了几乎一切经历。然后，她打算和地心人道别，回到地表世界。

第十一章、日心世界

可是这时的地表世界上，沙漠中的那个转换器却被损坏了，不再严丝合缝。原因是人们等了太久，没等到卓新倩回来，以为她已经遇难。虽然李尚古独自守着机器，但有人笑话他是迷信地下世界。沙漠中罕见地下了一场小雨，李尚古一人来不及挡住机器，机器就被淋坏。这意味着地下世界的卓新倩回不来了。

卓新倩在地心世界里自制了聚变飞船，带着小晨和存储器，乘坐飞船准确飞向地面机器位置，发现了机器已经破损的事实。他们只好返航回到地心世界。

卓新倩可以借助地心世界的引力波信号发射器给地面世界发送信息，指导人们建造新的转换器，但所要传递的信息量太大，以频率几兆赫的、而且是窄频宽的调幅引力波发射器，需要连续发射几个世纪才能发完信息。而地心世界本身不大，地心世界的能源无法支撑那么长时间的引力波广播。地心世界的引力波发射器是两个致密的、一模一样的棒子，在强大的聚变动力驱动下同时高速旋转，近乎匀速地高速旋转，共享同一个旋转轴。每个棒子都与旋转轴垂直，旋转轴穿过每个棒子的中点。两个棒子的夹角在机器驱动下可以缓慢改变，控制了引力波的振幅。如果两个棒子平行，辐射的引力波的振幅最大。如果两个棒子垂直，辐射的引力波振幅约为零。（引力波辐射主要是质量分布的四极矩随时间变化引起的辐射（假设棒子的末端的运动速度小于光速的几分之一）。）所以，地心人可以用它们来发射调幅引力波信号。

为了以更高的数据率向地面人类发送足够多的信息，卓新倩想到一个办法：飞向太阳！她预估太阳中心的暗物质比地球中心的暗物质大很多，可以提供足够多的能量和资源。

于是，她重新带上小晨和地心人们给她的大信息量存储器，乘坐聚变动力飞船，径直飞向太阳。她们的速度逐渐达到光速的千分之一。飞了大半段又逐渐减速（此时暗物质飞船向前喷射高速暗物质），大约一个星期后她们到达了太阳的中心，稳稳地降落到日心暗物质世界（此后简称日心世界）的表面。日心世界比地心世界大得多，而且是实心的，一片荒凉。漫长岁月里，日心世界缺乏恰到好处的自然条件，所以连最简单的生物都没孕育出来。

在日心世界的表面，她们相互合作，用核聚变动力凿出了一个空洞，刚好够两人栖身。又造了挡板，挡住洞口。两人在洞里面挖掘矿物。卓新倩设法用矿物造出了一个更大的聚变发动机。这样，她们的能源问题解决了。但是，地面上的转换器过于复杂，她们两人十只手（每人一只手必须抓住器壁）短时间造不出来类似复杂度的反向转换器。而且，太阳中心的普通物质温度高达1500万开尔文。如果她们在太阳里面把自己转换为普通物质，她们立刻就会被汽化。她们也不适合制造引力波发射器来向地面人类发送信息，因为：
一，如果引力波频率只有几兆赫，那么根据Shannon-Hartley定理，她们要花几个世纪才能发送完关于重建转换器的指导信息。
二，如果她们制造更高频率的引力波发射器（这本身就比较困难），那么由于地面人类没有料到她们这样做（大多数地面人类甚至以为卓新倩已经遇难），他们不会想到要建造更高频率的引力波接收阵列来接收信息。

于是卓新倩和小晨想到一个办法：利用日心暗物质建了一个薄薄的、面积巨大的转换镜，类似于地心人所建的、用来观察地面世界的转换镜。转换镜转换和反射太阳辐射的光子，就会使得转换镜的背后留下阴影。她们可以用暗光信号动态地改变转换镜对于太阳光的透射率，这样阴影的亮度就能动态地变化。可以用这个动态的变化来发送信息。

她们用聚变动力带着巨大的转换镜飞到日地连线上的地球附近，利用聚变动力维持在那个高度上，并与地球同步飞行，并用在日心世界表面预先制作的抛物面镜，按照所要发送的二进制信息动态地改变暗光子的束流密度，照射转换镜。

第十二章、阳光的闪烁

不久后，地球表面的日照亮度忽然下降了千分之一，过了一秒钟又恢复正常亮度。每过十秒钟（非常精确的十秒）来了这么一次，如此持续了好几次。这被地面探测器捕捉到，引起了地球上的太阳科学家们的大惑不解，因为太阳表面的太阳黑子的亮度不会以如此精确的时间周期来活动，周期恰好10.0000秒。

消息传到了媒体记者那里。许多媒体报道：“外星人控制了太阳？神秘的日照亮度变化，周期恰好十秒！”

马又斯、卓小倩、李尚古、文奇星等人得知消息，经过讨论，他们认为外星人如果不了解人类的时间单位，不太可能恰好以10.0000秒为周期来遮蔽太阳光。李尚古忽然激动地大叫：“也许卓老师没死！她那么智慧强大的人，怎么会轻易死掉？会不会是她在向我们呼救？”

于是他们做出决定：建议太阳科学家们密切监控和记录太阳光的亮度随时间的变化。

太阳科学家们借助探测器观测到太阳亮度又下降千分之一，但这次只持续了0.1秒就恢复正常亮度。且重复了几次，周期仍是10.0000秒。

不久，太阳亮度下降千分之一，持续了0.01秒就恢复正常亮度。又重复了几次。

这仿佛在提醒人们要提高探测器的时间灵敏度。于是，人们建造了时间灵敏度最高的探测器，可以探测到持续时间只有10^(-12)秒的太阳亮度短暂下降。这个探测器开始工作后，又过了几天，太阳亮度忽然开始以类似于二进制序列的方式，亮度忽暗忽常，无规则地变化。暗的时候比正常亮度下降千分之一，每个暗期的持续时间为10^(-11)秒，每个正常亮度期的持续时间也是10^(-11)秒。于是科学家们接收到一个数据率高达10^11二进制位/秒的二进制序列。这个序列持续了大约十五分钟。然后又过了五分钟，同样的序列再次传来。如此共重复了六次。科学家们经过比对，发现这六次传来的二进制序列一模一样。

于是科学家们迅速开始解读二进制序列。解读结果是：这是非常长的一段文本信息，夹杂了大量的示意图。开头的内容是：
“马又斯、卓小倩、李尚古、文奇星诸位好！我是被困于暗物质世界的卓新倩。因为转换器损坏，我暂时回不来。现在通过调控地面上的日照亮度给你们发信息，这比频率几兆赫、频宽却很窄的引力波信号的数据率高了好几个数量级。请你们按照下述文本和大量示意图重建转换器，争取在一个月内送达上次那个损坏的转换器的正东方的10.000公里处。同时，请在新机器的正北方十公里处建一个重大数据保护中心，结构三维图和各种详细材料说明、参数说明、建造说明也附在下面。”建造机器的具体文本和许多零配件图和上次的有很多不同，因为这次的机器即使遇到大雨，也不会损坏。

于是地球上各地的人们立即忙碌起来，仅过了大约两个星期就建好了新机器，并置于指定地点。另一拨人按照详细指示，建了指定的数据保护中心。

第十三章、地心人来到了人间

又过了大约两个星期，人们在新机器的十公里外忽然观察到机器外围热浪滚滚，机器的外窗也在颤抖中渐渐模糊。一切都平静后，按照卓新倩在文本里的指示，人们又等了整整一个小时，前去打开四重门（比上次的机器多了一重保护），机器里面走出来两个人！一个是久违的卓新倩（已经恢复地面人的模样）。另一个是一个十几岁的陌生小孩（也是地面人的模样），按照地面人的习惯扎着马尾辫。人们激动地上前迎住卓新倩，李尚古在最前面第一个迎了她。回归地面人间的卓老师对大家说：“你们辛苦了！谢谢大家费尽周折让我回来。我介绍一下：这是地心世界的孩子，名叫小晨，今年13800岁，在地心世界里属于年少的了。我们还带来了一件来自地心世界的宝物。”说着她指了指机器里面随她们一起来的大箱子，箱子尺度这时大约为一米。小晨看到人们都在朝她微笑，她也努力做出了奇怪的笑容，但模仿得不太像正常人的微笑。几个机器人上来搬走大箱子，按照卓新倩的指示送到附近的重大数据保护中心里面的指定位置，按照指定流程予以严格保护。

不久后，全球媒体传来关于卓新倩去了地心世界又带着地心小孩和无数信息回到人间的大消息。地心小孩小晨立刻成了世界名人。记者们纷纷想采访她，看她和人类有无不同。人们发现她不会说任何地面人类语言，只会以极高的语速说一种没有任何自然人理解的“地心语”。而卓新倩可以翻译她的话。她每说一秒，翻译为汉语就长达十秒。她还表达了许多奇怪的观点，例如“我怎么少了两只手？”、“体内没有聚变器官，感觉怪怪的”、“重力加速度让我不得不把一半的手着地。我们平时都是金鸡独立的”、“风吹到头部和手，真有趣”、“一次性摄入这么一大杯液体，闻所未闻”、“用嘴巴驱动风的震动，这样表达想法的速度好慢，你们不知我心里感受”。为了让小晨适应人类生活，卓新倩为她请了几个老师，教她一切生活细节、用声带和嘴巴缓慢驱动风的振动的技术、对人类口语的理解力、人类文字、人类文化。

卓新倩向地球表面的历史学家们、考古学家们介绍了地心人十多亿年来仔细观察地面所得的大量信息，人类再次轰动了。历史学家们和考古学家们纷纷赞叹“这是人类史学和自然史的大革命！无数谜团解开了！” 人们从卓新倩带回来的巨大存储器里轻易解读到了无数古代细节，史书上的有的谬误也被纠正了。甚至还看到了古代西方的凯撒、东方的嬴政等许许多多人的真容，他们在露天环境里对许多人讲话的场景，有时云彩或乌云会遮住录像里的视野。那是两千多年前的云彩！更远的远古的各种动物、植物的模样一清二楚，古生物学家们激动得手舞足蹈。

地球上出现了一个新的庞大学科：“地心人记录地面史学”。从小爱读古书、思考古代一切事迹的李尚古对它产生了巨大兴趣，决心花十年好好研究地心人记录地面史学。

卓新倩为了证实那些光子至暗光子转换镜的存在（她在地心暗物质世界里曾记住了那些暗物质卫星的轨道参数。它们离地面大约只有30千米高，但因为与地面大气几乎无相互作用，可以长期绕地球公转却不会落下去），让人们用一些气球载了超高精度加速度计，放到一些指定位置的指定高度，位于暗物质卫星的必经之地，守株待兔。果然，在她预料的那些短暂时刻里，加速度计的读数发生极其短暂的细微异常。她又让人们适当微调气球和加速度计的位置。结果，加速度计的短暂异常的幅度更明显了！这就从实验观测上证实了那些暗物质卫星的存在，并且大致测出了每颗这样的卫星的质量。

小晨学会与地面人的交流后，被汉北市第三中学请去做报告，一时间无数记者前去采访，报告厅也坐得满满的，许多人不得不借助三维摄像头，远程观看现场直播。

人们问她：“从地心世界来到地面世界，感觉开心吗？”

小晨说：“我开心，见到你们友好的四手人，开心极了！以前只能在转换镜里见到你们，现在可以面对面握手，真好！”

一位女记者又问她：“听说您已经一万三千八百岁了，看上去还这么年轻，驻颜有术啊！我才三十八岁，就很担心自己的未来了。我们为啥不能同样保持年轻呢？”

小晨说：“这是因为你们的化学和我们世界的化学不同。我们不会那么快变老。我们还有驻颜术，可惜没法借给你们用，因为我们两个世界的量子场论模型截然不同。最近卓老师教了我你们的标准模型。我现在在你们的世界，就会按照你们的法则变老。但是，我们两个世界都服从热力学第二定律。我很担心我们的小小世界里，聚变资源用完了怎么办。”

汉北大学的一位物理教授这时通过远程三维视频对小晨说：“我们可以帮你们的！我们的卓新倩老师有一颗能做复杂计算的超冷之心，她可以帮你们去太阳中心采集你们需要的资源，运给你们用，你们就可以继续生活许多许多截，比宇宙目前的年龄更久！当我们的世界消失了，你们还将稳定地存在、幸福地生活。好羡慕你们！”

小晨格格地笑起来（现在笑得比刚来时更贴切地符合地面人的习惯了），说道：“谢谢您的巨大好意，我代表地心世界的人们永远感谢您们！您这样喜欢我们的世界，要不您下次和我一起进入转换器，下沉到我们的世界里，好不好？”

物理教授哈哈大笑：“那是一个很好的主意！我下次要实习一下做六手人的快乐！C6对称性是一种非常大的美感。我们只有近似的镜像对称性。”

汉北第三中学的一位学生问道：“小晨妹妹，哦不，小晨老祖（您比我爷爷的爷爷的爷爷……还要年长），见到您真是开心！我叫小明。除了我们的世界和你们的世界外，有没有第三种甚至更多种世界，跟你我都只是微弱地相互作用呢？”

小晨答：“这位同学的问题好深邃！汉北第三中学果然名不虚传。其实我也不知道这个问题的答案哎！”

卓新倩说：“小明的问题真好！让我们地面人和地心人一起研究！”

报告会结束后，大家打算一起照一张合影。小晨提议和全人类来一张三维合影。会场的每个人都开心地围着她，三维摄像镜头记录了美妙时刻。与此同时，世界各地的每人都拍了张微笑着的三维照片，通过互联网传来。计算机程序迅速把它们与现场三维合影拼起来，形成了一个有史以来最大的三维合影。

小晨感谢众人道：“谢谢你们的热情好客！我度过了难忘的时光！我要把这张巨大的三维合影放在一个存储器里，带回到地心世界，和我的同类们分享！愿我们两个世界的人们相亲相爱，直到无穷远的未来。”

第十四章、双织世界

不久之后，小晨在许多人的欢送下，带着合影，和卓新倩一起走进转换器，下沉到了地心世界。

地心世界的人们见到她们回来，纷纷和她们紧紧握手，六只手握六只手，飘飞于地心世界的巨大容器内的真空里，这是比五手相握更大的亲热，是她们两人刚刚发明的。

人们又仔细观赏了地面世界的合影，惊叹地面世界的人口众多、丰富多彩。大家决定两个世界的人们要永远相亲相爱。各自改写各自的律法，确保这一点不变。

卓新倩等到地心人立了新法，建了新制度，确保两个世界的永远相爱，才拿着珍贵的法典和物证，并拿着她和所有地心人的三维合影，回到了地面世界。

回到地面世界后，卓新倩请人们在地面上立下巨大的石英玻璃雕刻，将地心世界的新法典刻于玻璃内部，不怕风吹雨打。

随后，人们一起制定地面世界的法典、调整地面世界的制度，确保地面世界永远帮助地心世界，永远不伤害地心世界。

人们并且将法典同样刻于巨大的玻璃里面。

人们并且在沙漠上，在地心世界的暗物质卫星必经之地，用地心语的大字刻下地面世界的法典，确保地心人通过卫星转换器可以立即看见它。

甚至在地面世界还有许多人说很羡慕地心世界的浪漫生活，想要下沉到地心世界去。为了这个目的，卓新倩从日心世界采集了大量资源，送到地心世界，地心人们就将后者扩大了许多。地面上的人们新建了巨大的转换器，可以一次性送几千人去地心世界。

地心世界也有的人乘坐飞船来到地面世界，被转换为普通物质。

随着时间推移，两个世界融为一体，合称为“双织世界”，徽标是一个四手人和一个六手人牵在一起。

一亿年后，地面世界的许多人依然清晰地记得两个世界汇合时的奇特经历。那位曾经因为已经年满三十八岁而向地心人表示一丝忧虑的女记者，已经年满一亿零三十八岁，却保持了年轻。热力学第二定律不可违反，但是人类可以向太空释放无数低能光子，维持自身的长久稳定。地心人能做到的，地面人最终也做到了。