用戴森球把太阳包裹起来?如何利用无尽的外星能源

2017年11月15日 美国国家地理频道


卡尔达肖夫指数


  • 第一型文明会用尽行星上的所有能源;

  • 第二型文明会利用太阳的所有能源;

  • 第三型文明会吸收银河系的所有能量。


*卡尔达肖夫指数是一种阐述文明规模与能力的简略方式,由苏联天体物理学家尼古拉•卡尔达肖夫提出。



以尼古拉•卡尔达肖夫提出的“文明可依据其能支配的能源多少加以分级”的方法来看,现在的人类连第一型都算不上。但随着科技惊人的发展速度,以及地球环境持续的恶化,一些有着超前思想的人已经开始着眼讨论人类的出路,构建属于新兴人类的超未来世界!



本期,我们要带大家去往人类极限的未来,一窥人类将火星大气地球化的改造,领略超越想象的包裹太阳的“戴森球”,讨论连好莱坞也无法想象的人类文明的第三型进化!


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国家地理


第一型文明:重塑火星


以现代人的观点来看,建立适合人类移居的备用行星是非常必要的计划——因为我们把所有“鸡蛋都放在了一个篮子里”。


且不说地球面临的资源枯竭、环境污染等问题,如果不幸遇到大流星的撞击或冰期的来临,人类将面临无可避免的灭绝危机!



因此,早一步走出地球,似乎是人类必然的选择。事实上备用行星的探寻也一直伴随着人类探究宇宙的进程,而火星和土卫二都是现在已知的离我们最近的可选行星。


那么还未能完全利用行星资源,完成第一型文明建设的人类,将怎样开启这充满未知风险的旅程呢?



火星作为人类的备用行星有着诸多有利的条件:合适的大小,与太阳和地球适中的距离,可以制造水和氧气的重要原料等等。但火星缺少人类生存最基本的条件——大气!因此,对火星环境进行地球化改造势在必行。



一种可能的方法是向火星的极地冰冠发射能源,让火星变暖也让极地冰冠融化。



融冰会沿着火星表面漂浮,并蒸发到空气中。这会产生一种温室效应,加热急需变暖的大气。火星现在的平均温度为零下62摄氏度,并不舒适宜人,但是经过改造气候终究会变暖。



改造一颗行星的大气似乎是异想天开,就算成功,人类要生存还需要其他必要的条件,比如水、和适宜耕种的土壤等。不过这类改造其实在两个世纪前大西洋中央的阿森松岛上,已经由进化论之父达尔文和其好友约瑟夫·胡克施行过了。



改造前的阿森松岛像火星一样荒凉,到处是火山灰和火山岩石,没有水也没有食物。19世纪后半期,达尔文和胡克开始引入数百个植物物种在岛上种植——有些物种引入是为了创造牧草供牛羊进食,有些作为防风林,还有一些是为了吸收山间雾气的水分,如此便能为人们挖掘的井增加水量。



两个世纪过去了,阿森松岛已经改头换面。拥有了大片的草场和森林,人类已能够在那里自给自足的生存。



人类所有过往的经验,加上未来人类将拥有的量子计算能力和超级人工智能,火星地球化的改造可能比我们想象的要顺利的多。


当第一批星际移民到达火星的时候,虽然开创新领地的生活注定会艰苦且充满风险,但移民们将拥有水、能源、适宜耕种的土地以及自给自足的食物——人类的世界从此将扩展到浩瀚的宇宙!



关于火星开垦先行者的的故事,欢迎观看由国家地理荣誉出品的《火星时代》!(点击文末 阅读原文 开启传送门)



第二型文明:垄断太阳


走出地球移居火星是人类成为星际物种的第一步,这一步已充满了浪漫的幻想。但随着科技和族群的不断扩张,人类世界对能源的需求是现在的我们完全无法想象的。因此,要想继续发展下去人类就要“占领”太阳的能源,成为第二型文明!



“戴森球”——由物理学家弗里曼·戴森提出的“狂想”——在太阳周围建造一个外壳,这样就能吸收每一个存在的光子,将其转化成能量提供给人类的文明。



据估计,当前的人类生活使用大约15万亿瓦的电力,而戴森球可以吸取4×10的26次方瓦的电力!!


完完全全天文数字般的能量,以及完完全全大到不能想象的工程——戴森球要将太阳和地球之间的全部空间包含在内,让人类生活在一个包含了太阳、水星、金星、地球和它们之间广阔宇宙空间的自建球体内!而戴森球之外,人类的移民行星也将从其中获得源源不绝的能源……


这,是一个控制太阳系的脑洞!



而这个脑洞仍未封闭!


当人类利用戴森球的能量继续发展到极致的时候,会珍视几乎每一点能量,于是或许会有第二层戴森球的出现,以保留透过第一层戴森球辐射出去的能量。以此类推,或许还会有第三层……



但最终,人类将不得不面对太阳能量枯竭的困境,以及向更高类型文明跃进,接受成为吸收银河系能量的第三型文明的生死挑战。



第三型文明会是怎样?那些超人的脑洞也止步于此,甚至最具想象力的好莱坞也未涉及这个过于庞大的概念。不过我们已能从之前的发展轨迹中看出一些端倪——人类的发展,会为世界带去毁灭!


不论是地球,还是移居行星,抑或太阳系,人类现在讨论的发展模式都会为其带去毁灭——而我们能做的只有这些吗?



文明的更高极


在讨论人类向宇宙发展的同时,有一种声音或许更加清醒——投资我们的地球!



诚然,无论移居星球的地球化改造,还是气势恢宏的戴森球建设,都需要空前范围的全球合作和史无前例的巨大投入。如果人们将这些注意力和资源都用到保持地球的生命力,那么我们天生的家园将会更加美好!或许这才是我们目前最合理的做法。



因为,人类始终需要一个家园!


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