如果中国可控核聚变实现无限能源,还有戴森球存在意义吗?

鹜视觉影像工作室


“如果中国可控核聚变实现无限能源,还有戴森球存在意义吗?”,我认为还是有意义的。我们知道随着文明的不断发展,其对能源的需求也会逐渐增加,但本质上宇宙中是不存在无限能源的,我们所认识到的无限能源只是以我们目前的能源消耗水平作为参考的。

1964年,苏联天文学家尼古拉·卡尔达舍夫以文明对能源的控制规模为基础,对外星文明进行了等级划分,当一个文明完全可以利用其所在行星的能源时,其处于I型文明;当一个可以完全利用一颗恒星的能量时,其处于II型文明;如果整个文明可以掌控类似银河系一样规模的能量时,其已经达到III型文明;目前认为人类处于0.7级文明左右。同样在20世纪60年代,物理学家弗里曼·戴森提出了“戴森球”的概念,戴森球的作用类似于一个球形的太阳能收集器,通过包裹恒星,将整个恒星的能量进行最大化的收集。依据戴森球的概念,许多科学家也将戴森球装置看做文明是否达到II型文明的条件。

人类文明的进步史其实也是能源的发展史,从最初的以木材为能源到后来的煤炭和化石能源,再到人类翘首以盼的核聚变能源。许多人之所以认为核聚变能源是取之不尽用之不竭,是因为地球上的核聚变材料储量丰富,而且现阶段人类文明对能源的消耗还比较少。我们知道现阶段人类研究的核聚变是以氘和氚为原料,其中氘在海水中的出来高达四十五万亿吨,以目前人类对能源的消耗水平来看,足够人类使用上百亿年。但不要忘了,这仅是目前人类对能源的消耗水平。

要想实现商业化的核聚变能源,人类还有很长的路要走,以目前主流的托卡马克核聚变为例,要想点燃核聚变,首先要为系统输入能量,只有核聚变装置的输出能量大于输入能量时,核聚变才有价值进行第二次循环运行,并继续放出能量,这也被称为“劳森判据”,除此之外,核聚变中的“中子嬗变”也是令科学家头疼的问题。即使这些问题都被解决了,人类真正的进入了核聚变时代,那戴森球就没有存在的意义了吗?我认为未必,这要看人类对能源的消耗水平。

我们知道核聚变的过程,其实是将质量转化为能量的过程,能量的释放量满足质能方程E=MC²,因此能量的多少就在于质量的多少。对于处于0.7级文明的我们来说,地球上的核聚变资源足够人类使用上百亿年,但是不要忘了,我们的未来在星辰大海。当人类希望将文明播撒到宇宙中时,必然要面对星际航行问题,此时星际飞行的速度也就成为制约人类文明发展的最大障碍,而宇宙飞船的加速必然离不开能源。举个例子,相对论告诉我们,任何具有静质量的物体都无法达到光速,也就是说即使我们将地球上的所以能源拿出来,也无法让一个原子达到光速,更何况一个满载人类希望的星际飞船,虽然如此,但是相对论并不妨碍飞船接近光速,要想提高飞船的飞行速度,能量供应也就成为问题了。那么人类该从哪来获得更多的能量呢?当然是太阳,太阳占有太阳系总体质量的99.86%,同样,质量就是能量,因此相比与地球的能量规模来说,太阳可以提供的能量要大太多了,而且作为天然核聚变装置,太阳的核聚变反应显然更稳定可靠。

我们可以设想一下,在遥远的未来,人类通过戴森球装置来获取太阳的能量,然后在太阳附近建造一个非常长的电磁加速轨道,一个个满载人类文明种子的宇宙飞船通过电磁轨道加速到极快的速度,向宇宙深处进发。


分享到:


相關文章: