深度長文:傳說中的戴森球,是人類通向高級文明的“敲門磚”?
正式開始講戴森球之前,先簡單瞭解一下恆星到底蘊藏着多少能量。
拿我們的太陽來講,太陽在整個太陽系的統治力毋容置疑,太陽的質量佔了整個太陽系總質量的99.86%,擁有絕對的統治力,也正是憑藉着強大的統治力,太陽才把太陽系塑造成今天近乎完美的運行秩序。
太陽對地球和人類的重要性不用多說,除了地熱能之外,地球上所有能量本質上其實都是太陽能,不管是水能,風能,潮汐能等都是如此。
太陽釋放出來的能量是巨大的,僅僅一秒鐘釋放的能量就足夠全人類使用72萬年之久!而地球上接收到的太陽能少得可憐,只有太陽輻射總能量的22億分之一而已。
但即便是如此微小的一部分能量,人類能直接利用的比例也非常低,絕大部分照射到地球上的太陽能都浪費了。
但無論如何,能夠看出太陽蘊藏的能量是巨大的。而我們的太陽在整個宇宙中其實是非常渺小的,太陽其實屬於質量較小的恆星。而整個宇宙擁有數以萬億計的恆星,意味着宇宙其實擁有近乎無盡的能量來源。
如果未來某天人類能直接利用恆星的能量,甚至把利用率提升到接近百分之百,那意味着我們將擁有取之不盡的能源,再也不用爲能源危機而發愁。
那麼,有沒有可能把恆星輻射能量的利用率提升到百分之百呢?
理論上確實有這種可能性,答案就藏在“戴森球”裡。
何爲戴森球?
通俗來講,戴森球就是一個包裹住整個恆星的巨大建築結構,這種結構的建築材料非常特殊,能夠吸收恆星輻射的所有能源。能夠建造出戴森球的宇宙文明,將徹底不會爲能源而發愁,因爲他們會擁有無盡的能源。
那麼,需要達到何等高度的宇宙文明,才具備建造戴森球的實力呢?
答案是:二級文明。二級文明到底是什麼樣的宇宙文明呢?
上世紀60年代,蘇聯天文學家卡爾達肖夫對宇宙文明等級進行了劃分,劃分的標準是一個宇宙文明對能源的使用駕馭能力,可以分爲三個等級。
一級文明,又被稱爲行星文明,能夠利用所在行星上的所有能源。
二級文明,也被稱爲恆星文明,能夠利用所在恆星系統裡的所有能源。
三級文明,星系文明,能夠利用所在星系裡的所有能量,甚至包括黑洞的能量。
那麼,目前人類文明能達到幾級文明呢?
很遺憾,人類文明連最低的一級文明都沒有達到,只有大約0.7級左右。也就是說,嚴格來講,人類文明甚至算不上宇宙文明,人類文明還相當落後。科學家們估計,人類文明還需要至少幾百年時間才能躍升到一級文明。
更高等級的二級文明的主要標誌就是“戴森球”。說白了,擁有建造戴森球能力的宇宙文明就是二級文明。二級文明不但能利用恆星的全部能量,甚至文明本身就生活在戴森球裡。
可以想象一下,能夠建造戴森球這種巨大建築結構的宇宙文明高度,肯定遠遠超過了目前的人類文明,這樣的宇宙文明甚至早就實現了在宇宙空間隨意穿梭。
建造戴森球這樣的巨大建築結構有多難?在如今人類眼裡簡直是難以想象的。以我們的太陽爲例,要圍繞着太陽建造一個戴森球,戴森球的大小甚至需要延伸到地球的軌道,如此大的一個球體對材料的需求量是難以想象的。
有科學家甚至給出了這樣的方法,直接利用太陽附近的水星作爲建築材料,說白了就是把水星摧毀來建造巨大的戴森球。不過考慮到戴森球如此龐大,小小的一個水星很難滿足對材料的需求,除非能發明出非常特殊的建築材料,既輕薄又足夠堅硬。
戴森球的概念早就出現在不少科幻小說和電影裡,由於戴森球獲取能量的方式簡單粗暴,因此也受到了不少人的追捧。但靜下心來仔細思考,我們會發現,戴森球的概念很可能只是一廂情願,現實中,如此龐大的建築結構根本不可能存在。
退一萬步講,即便是某個超級宇宙文明擁有建造戴森球的科技實力,他們當然也知道戴森球能夠滿足對能源的需求,但問題就在於:一個擁有建造戴森球實力的宇宙文明,還用得着戴森球爲他們帶來能源嗎?
剛纔講了,即便是理論上分析,建造戴森球也是很難的,需要極高的科技水平。而擁有這種科技水平的宇宙文明,大概率早就擁有星際航行的絕對實力了,甚至早就製造出“蟲洞”或者利用“曲速引擎”技術在浩瀚宇宙來回穿梭了。
起碼從理論上分析,製造“蟲洞”這種時空“隧道”,肯定是比建造戴森球這種巨大的建築結構更容易。
而且,戴森球理論,其實完全建立在目前人類科技水平上提出的“高科技產物”,對於人類來講,恆星輻射的能量是最有效的,也是人類能夠直接利用的能源。但是科學家們早就發現,宇宙中存在很多比恆星能源更“無處不在”的能量來源,比如說真空。
真空中看似空無一物,但其實是相當活躍的,著名的卡西米爾效應早就證明了真空也擁有能量。而宇宙中最不缺的就是真空環境,宇宙太空幾乎都是真空環境。
除了真空能量之外,還有更神奇的暗物質和暗能量,目前人類瞭解得並不多,或許暗物質和暗能量蘊藏着更豐富的能量。
最後,有科學家表示,戴森球這種巨大的建築結構,其實很容易引起外界注意。因爲戴森球包裹住了整顆恆星,意味着恆星亮度會明顯下降,這種亮度的明顯變化很可能引起其他高等文明的注意,而這就有可能給戴森球文明帶來不確定因素。
前些年,科學家就曾發現了1500光年外的某顆恆星亮度明顯下降,據此推測有可能就是某個外星文明建造的戴森球引起的。不過那只是猜測,具體怎麼回事,並沒有定論。
不過,從人類文明的發展進程來看,如果人類文明想要躍遷到更高級的宇宙文明,大概率還是要圍繞着恆星的能量進行。當然,這並不是說一定要建造戴森球,還有很多其他方式。
比如說,儘可能把太陽輻射的能量集中到太空中的一個點,巨大的能量就可能造成這個點附近的空間變得不穩定,甚至會因此撕裂時空,在時空結構上創造出一個洞,也就是所謂的“蟲洞”,人類就可以利用“蟲洞”實現時空旅行,短時間內就能跨越浩瀚星際旅行。
這在理論上確實是可行的,愛因斯坦的廣義相對論早就表明,時空是很有彈性的,巨大的質量和能量都會讓時空變得不穩定。當然,要做到這一點並非易事,但起碼大自然並不反對我們這樣做,一切都只是科技水平問題,都可以用時間來解決。
完!