人類文明駛向星辰大海,需要提升能源利用能力
摘要:人類現(xiàn)在的文明程度還只有0.73級(jí),大規(guī)模利用能源的能力還沒(méi)有延伸到星際空間(太空),我們還困在地球上。
根據(jù)2018年的數(shù)據(jù),人類所消耗的能量,有科學(xué)家估算,達(dá)到的宇宙文明程度還只有0.73級(jí)。宇宙文明程度包括一級(jí)文明、二級(jí)文明、三級(jí)文明甚至更多級(jí)。人類若要發(fā)展到一級(jí)文明,還需要奮斗200年;發(fā)展到二級(jí)文明,還需要奮斗5000年。三級(jí)文明現(xiàn)在連想都無(wú)法想象,因此到底要多少億年,沒(méi)人能給出預(yù)測(cè)。
(圖片來(lái)自pixabay.com)
每一級(jí)文明的能力,用人類文明為例,簡(jiǎn)單地說(shuō),達(dá)到一級(jí)文明(行星文明,該文明可以主宰整個(gè)行星能源的總和,比如地球上的所有能源),就完全能夠掌控地球(使用水力、太陽(yáng)能、風(fēng)力、核聚變、地?zé)岬刃行巧纤心茉矗筒慌聛?lái)自地球的任何災(zāi)難;發(fā)展到二級(jí)文明(恒星文明,該文明能夠收集整個(gè)恒星系統(tǒng)的能源,比如整個(gè)太陽(yáng)系的能源),就能夠完全掌控太陽(yáng)系(用戴森球收集太陽(yáng)能),不懼怕來(lái)自太陽(yáng)系的任何災(zāi)難;發(fā)展到三級(jí)文明(星系文明,該文明可以利用星系系統(tǒng)的能源,比如銀河系的能源)就能夠完全掌控銀河系,不懼怕來(lái)自整個(gè)星系的任何災(zāi)難。
這里衡量這個(gè)群體能不能算得上是文明體,就是看這個(gè)群體能不能進(jìn)行星際間通訊,通俗地說(shuō)就是能夠使用無(wú)線電向太空發(fā)射電波和收取電波。這樣看來(lái),科技文明才能夠算是宇宙文明,人類在發(fā)展出現(xiàn)代科學(xué)之前的農(nóng)耕時(shí)代,與宇宙文明還不挨邊。在1級(jí)之前還有0級(jí)文明,只能利用很少的自然資源,如狩獵動(dòng)物、種植莊稼、燃燒木材等等,是最原始的文明,這些采集狩獵時(shí)代、農(nóng)耕時(shí)代屬于0級(jí)文明。
地球上生物有億萬(wàn)種,都屬于生命,但發(fā)展出文明的只有人類。那么生命需要具備什么條件才能夠發(fā)展出一級(jí)文明呢?下面幾點(diǎn)是最基本的要求:
1、這個(gè)生命群體必須產(chǎn)生出智慧,前提是具有自我意識(shí)和群體間的交流方法,比如人類有了思想和語(yǔ)言,就能通過(guò)交流,形成群體智慧與合力。
2、能夠制造和使用工具,通過(guò)工具來(lái)延長(zhǎng)和加大自己對(duì)自然界的應(yīng)對(duì)和干預(yù)能力。
3、具有好奇心和探索精神,能夠不斷洞悉和深化對(duì)大自然規(guī)律的探究。自然規(guī)律是不以地域和發(fā)現(xiàn)主體為轉(zhuǎn)移的,而是可以放之宇宙而皆準(zhǔn)的真理,是事物內(nèi)在本質(zhì)的聯(lián)系。
1958年,戴森作為核心成員加入到美國(guó)NASA重返月球的“獵戶座計(jì)劃”中。該計(jì)劃是一項(xiàng)旨在直接以探測(cè)器后方一連串的原子 彈爆炸來(lái)驅(qū)動(dòng)(核脈沖推進(jìn)),即利用少量的核燃料產(chǎn)生的巨大能量來(lái)作為火箭推力的航天器研究計(jì)劃。它肩負(fù)著各項(xiàng)使命,其中有一個(gè)宏大的星際計(jì)劃,包括防御小行星和太空采礦。當(dāng)時(shí),該設(shè)計(jì)計(jì)劃于1965年實(shí)現(xiàn)火星登陸、1970年到達(dá)土星,可謂是一項(xiàng)極其大膽的計(jì)劃。
現(xiàn)在使用的化學(xué)火箭,其大部分體積被燃料箱占據(jù),因此需要巨大的能量才能克服重力上升。由于大部分的能量都被用來(lái)舉起沉重的燃料箱和龐大的燃料,所以即使花費(fèi)了巨大的燃料,送到宇宙空間的有效載荷也少得可憐。不過(guò),如果使用核動(dòng)力火箭,由于燃料變得非常輕,因此對(duì)火箭的飛行幾乎不造成影響。這樣,核燃料可以更加有效地推進(jìn)火箭本體更快飛行至更遠(yuǎn)的太空。而且,使用核動(dòng)力火箭還可能將“太空殖民地”那樣的巨大建筑物帶入太空,如將酒店那樣環(huán)境舒適的住宅區(qū)送入火星、土星或更遠(yuǎn)的太空,甚至可能成為往返于恒星之間的宇宙飛船。
但是,由于該計(jì)劃存在放射性污染的危險(xiǎn),隨著1963年8月5日《部分禁止核試驗(yàn)條約》(該條約禁止在宇宙空間進(jìn)行核實(shí)驗(yàn),而核火箭研發(fā)就屬于條約禁止的內(nèi)容)的頒布并生效,該計(jì)劃事實(shí)上已經(jīng)結(jié)束。核火箭在通過(guò)小型核炸彈連續(xù)爆炸產(chǎn)生的推力不斷飛行時(shí),拋棄的放射性廢物會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。通過(guò)計(jì)算,戴森得出了核火箭致癌死亡率增加的結(jié)論,因此認(rèn)為應(yīng)該放棄此計(jì)劃。
1960年,當(dāng)時(shí)在普林斯頓高等研究院工作的戴森提出了一種利用足夠先進(jìn)的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)限燃料供應(yīng)的構(gòu)想。戴森認(rèn)為,像地球這樣的行星,本身蘊(yùn)藏的能源是非常有限的,遠(yuǎn)不足以支撐其文明發(fā)展到高級(jí)階段(第三級(jí)文明和更高級(jí)文明),而一個(gè)恒星所產(chǎn)生的絕大部分輻射能都被浪費(fèi)掉了。目前人類能從太陽(yáng)系各行星接收到的輻射能可以說(shuō)是微乎其微(太陽(yáng)輸送給地球的能量只占它總輻射量的22億分之一)。而一個(gè)高度發(fā)達(dá)的文明,必然有能力將太陽(yáng)用一個(gè)巨大的球狀結(jié)構(gòu)包圍起來(lái),使得太陽(yáng)的大部分輻射能量被截獲,以長(zhǎng)期支持這個(gè)文明,使其發(fā)展到足夠的高度。這一被稱為“戴森球”的構(gòu)想,指的是一個(gè)足夠發(fā)達(dá)的文明通過(guò)建造一個(gè)由接受器和能量轉(zhuǎn)換器構(gòu)成的球,就可以最大限度地利用目標(biāo)恒星(比如太陽(yáng))的能量。但是,實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的前提是人類文明要達(dá)到遠(yuǎn)比現(xiàn)在發(fā)達(dá)的水平,除了要能完全利用地球上的所有能源(核聚變?nèi)剂想碗啊⑻?yáng)能、水力、風(fēng)力、地?zé)岬龋€要能利用月球上的核聚變?nèi)剂希ê?3),將月球作為人類從第一級(jí)行星文明向第二級(jí)恒星文明發(fā)展的“中途加油站”。核聚變?nèi)剂想暗陌胨テ跒?2.43年,其核污染時(shí)間相對(duì)于核裂變?nèi)剂镶?35(鈾235的半衰期為7億年)來(lái)說(shuō)少了幾乎無(wú)數(shù)倍。
有利于人類文明進(jìn)步、環(huán)境保護(hù)和人體健康的科技,才是人類未來(lái)科技良性發(fā)展的方向。
工程師必備
- 項(xiàng)目客服
- 培訓(xùn)客服
- 平臺(tái)客服
TOP




















