《三体》这部小说，可以看做是一个“思想实验大合集”。刘慈欣说“他只写可能的世界”，就是在想象里设定一个极端的情况，然后沿着真实可能的逻辑推理，把可能发生的故事写出来。这就是思想实验，使用想象力去进行那些在现实中无法做到的实验。由于所有事都是在脑子里想象出来的，所以做思想实验，可以不用真的面对极端情况，能用很低成本想明白很重要的问题。
实验01：在信息时代，一个普通个体，能在多大程度上破坏系统
小说对这个问题的回答是：在信息时代，一个小小普通个体，完全可以毁掉一个系统。三体人生活在离太阳最近的恒星系里，科技发达，远超人类，但他们的恒星系极不稳定，不适合生存。当他们监听宇宙信号寻找新行星的时候，三体人1379和地球人叶文洁发生了对话，而就是这两个普通个体的偶然对话，引起了未来人类几百年的动乱，几十亿人死亡。
实验02：我们知道打蛇要打七寸，那打一个文明的“七寸”，应该打什么地方
一个文明的七寸，就是科技，再具体一点，是基础科学。2017年，人类的理论物理学，是在大跨步前进的。人类的探索方向，就是极化的两个方向，一个是极大，一个是极小。极大靠望远镜，极小靠对撞机。三体人派出了一个叫智子的东西来封锁住人类科学，智子能干扰粒子对撞机，制造大量的假信息，破坏人类对微观世界的继续探索。对撞机无法工作，人类基础科学的探索就被封上了一层天花板。
实验03：一旦发现系统出现叛徒，最应该做的事情是什么
答案是，要获取叛徒和对手的聊天记录，对手想抢占的要点，就是你要抢占的要点。叶文洁在地球上还组织了一支地球叛军，配合三体入侵地球，他们的通信往来留下了大量的聊天记录，获得叛徒和对方的聊天记录，可以获得高质量的反馈，看清自己的优势和劣势，同时，还能知道对手的重点是什么。
实验04：如果人类社会变成一个思维完全透明的世界，是好事吗
三体人的思维，是完全透明的，在他们的世界里，想和说，是一个词儿。如果人类社会也变成一个思维完全透明的世界，所有真实的想法和信息都共享，是好还是坏？从科学的角度来讲，这个技能耗散能量大、信息筛选成本高；从社会学的角度讲，这会加大人们协作的难度，所以，这种“想”等于“说”的信息沟通模式，不适合人类社会。
实验05：如果真有外星人入侵，我们应该把决断权交给谁
面对外星人的入侵，最好的方法只能是把决定权交给少数人，给他极大的权力，天下一盘棋。这一次人类选出了四位“面壁者”来做决策人，这四位人类精英分别想出了不同的对策：第一位选择了直接打；第二位选择了掌握谈判筹码；第三位选择了让人类逃跑来自我保护；第四位，选择了迂回的公布一个无关的恒星坐标位置。
实验06：如果面对外星人的侵略，我们应该采取什么样的社会架构来应对
选择什么样的社会架构来应对，取决于外星人什么时间到达地球：如果敌人降临近在眼前，那么这就是一个短期单一任务，我们可以选择集权政府式的政治架构，短期内提高战斗力。如果是400年后到达地球，那这就是一个标准的“长期复杂任务”，应该选择自由市场，释放社会活力，实现更多创新。
实验07：如果在理论物理水平上有差距的两个文明作战，会出现什么样的情景
为了截击一艘三体的先行军小飞船，人类派出2000多艘恒星级战舰到太阳系边缘迎战。这艘名叫“水滴”的小飞船向人类展示了三体文明的实力，上演了一场仅有50分钟的末日之战，除了7艘逃出，人类战舰全军覆没。这场战役告诉我们，世界上最狠的武器的是理论物理，文明间最大的差距是科学层级差距，人类所有的荣光，一朝破灭。
实验08：什么是猜疑链
从末日之战逃生的7艘战舰，马上迎来了一场关于人性的“黑暗之战”。因为燃料和配件有限，人类战舰之间爆发了一场自相残杀的战斗。最后，仅存的两艘战舰，满载燃料和补给，各自朝太阳系外飞去。猜疑链是这场战争的动因，也是宇宙生存必须面临的基本概念。
实验09：宇宙里的黑暗森林法则是什么
在跟罗辑见面的时候，叶文洁告诉过他宇宙社会学的两个公理和两个概念，经过思考，罗辑推导出了“黑暗森林法则”：整个宇宙就像是一个黑暗森林，每个文明都是一位带枪的猎人。一旦有一个猎人发出了动静，其他文明根据猜疑链做出的第一反应就是——先消灭它再说。三体人忌惮罗辑的原因，即在于此。罗辑掌握了这条法则，就掌握了制约三体人的办法。
实验10：如果两个敌对势力处于不稳定的平衡状态，那“强势”的一方应该注意些什么
在罗辑建立的威慑平衡里，三体是强势的一方，人类是弱势的一方。三体人通过“让地球人感知他们的真诚”和“不停寻找打破稳定的可能”这两点，为这次实验提交了一个满分答卷。在这段平衡对峙的状态里，三体人帮助地球人建设了能够威胁到他们自己的引力波发射装置，这为后来的毁灭埋下一颗种子。
实验11：一个合格的执剑人，应该具备什么性格
“执剑人”是指人类掌握黑暗打击按钮的那个人，这个角色的工作并不难：一旦发现三体人违约，就按下按钮，双方同归于尽。在罗辑卸任执剑人、继任者接过权杖的那一刻，三体人认为新的执剑人不具备同时毁灭两个文明的魄力，发起了对地球的进攻，果然迅速扭转了对峙的局势。
实验12：一个成熟的文明，应该怎样面对已经没有威胁的敌人
三体星被毁灭后，三体人跟地球领袖罗辑和程心展开了一次对话。这是一场成熟的对话，也是一个得体的告别。三体人用无对无错、无怨无恨、有礼有节的态度，结束了跟人类这场300年的对决。故事最后，三体人告诉罗辑，人类其实可以避免黑暗森林的打击，但人类能够躲开吗？
实验13：在宇宙里，什么才是宇宙安全声明
阴差阳错，程心的同学云天明在三体行星生活了很久，在随三体人流浪宇宙之前，云天明通过三个故事，向地球人透露了能够躲避黑暗打击的三个方法。其中，通过降低光的速度，执行宇宙官方认可的自杀，也就是把自己所在的星系变成“黑域”，是宇宙中最明确的一种安全声明。
实验14：最后把人类害死的，最可能是什么
能够逃避黑暗打击的另一个方法，是制造一种依靠“曲率驱动”的宇宙飞船。但是这种飞船带来了一个社会学问题：制造它将耗费大量的资源，最后却只能带走一小部分人，这将人类社会带入一个公平与道德的困境之中。但也正是这种出于道德的考量，使人类终止了飞船的建造，这一决定，最终毁灭了太阳系里的所有人类。
实验15：宇宙分为几个阵营
在太阳系遭到降维打击彻底毁灭之后，只有程心一个人逃了出来。她来到跟云天明和自己都颇有渊源的蓝星，在那里碰到了已经为人类找到新行星的关一帆。但两人被困到空间褶皱里，再出来的时候，宇宙已经度过了1800万年。两天开始在云天明为他们准备的小宇宙里生活，彻底了解了宇宙的格局，看清了宇宙中走向死亡和阻止死亡的两大阵营。
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