วิดีโอ

สรุป

ประวัติศาสตร์ของมนุษย์ถูกเล่าขานตามพลังงานที่เราใช้ ในช่วงแรกเราใช้กล้ามเนื้อ จากนั้นเราก็รู้จักการควบคุมไฟ

เราได้พัฒนาอุตสาหกรรมโลกโดยการใช้ถ่านหินและน้ำมัน และได้เข้าสู่ยุคปรมาณู เมื่อเรารู้วิธีแยกนิวเคลียส

แต่ละก้าวนั้น เราเพิ่มขีดจำกัดการเก็บเกี่ยวพลังงานจนถึงขนาดที่ไม่เคยพบเห็นมาก่อน และล้ำหน้าขึ้น

แต่ทุกวันนี้ เรากำลังค่อยๆ เปลี่ยนไปใช้พลังงานทดแทน ซึ่งถ้าเราโชคดี พลังงานฟิวชันจะนำมาใช้งานได้ในอนาคต

ตราบเท่ามนุษยชาติยังคงดำเนินต่อไป ถ้าเราไม่ได้ทำลายพวกเดียวกันเองหรือถิ่นที่อยู่ของเรา

เราอาจจะได้ควบคุมแหล่งทรัพยากรของโลกได้อย่างสมบูรณ์

เมื่อถึงขั้นนั้นแล้ว เราอาจจะเริ่มมองหาสถานที่แห่งใหม่ในการขยายถิ่นฐาน

แต่อวกาศนั้นอยู่ได้ยาก

และการสร้างความเป็นอยู่ของมนุษย์อย่างจริงจังในระบบสุริยะ จะต้องใช้พลังงานในปริมาณที่ผิดแผกไป

โชคยังดีที่เรารู้แหล่งที่พบมันได้ จากดวงอาทิตย์ ที่เป็นแหล่งพลังงานอันมหาศาล

ภายในนั้นมีพลังงานทรงอานุภาพยิ่งกว่าเตาปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ที่มีประสิทธิภาพที่สุดของเรากว่า 100 ล้านล้านล้านเท่า

มันส่องสว่างด้วยพลังงานเทียบเท่าการ ระเบิดของนิวเคลียร์หนึ่งล้านล้านลูกต่อวินาที

แล้วเราจะนำพลังงานส่วนนี้มาใช้ได้อย่างไร ไม่ใช่แค่บางส่วน แต่เป็นทั้งหมดนั้น

[เพลง]

ถ้าเราอยากที่จะดึงพลังงานมาให้ได้มากที่สุดเท่าที่จะทำได้

เราจำเป็นที่จะต้องสร้างโครงสร้างขนาดมหึมา ที่อลังการงานสร้างที่สุดในจักรวาล

ทรงกลมไดสัน , โครงสร้างอันมหึมาที่สามารถห้อมล้อมดาวได้ทั้งดวง เพื่อดักจับพลังงานที่ถูกส่งออกมา

สำหรับสิ่งมีชีวิตที่ทรงปัญญาแล้ว

การสร้างทรงกลมไดสันนั้นเป็นอีกก้าวหนึ่งทางเทคโนโลยี เทียบเท่ากับการค้นพบไฟจากบรรพบุรุษของเรา

การผันเปลี่ยนจากสิ่งมีชีวิตบนโลกไปเป็นสิ่งมีชีวิตข้ามดวงดาว

จะนำไปสู่อีกยุคแห่งการค้นพบ และการขยายอาณาเขตไปยังขนาดที่เรายากจะจินตนาการได้

แล้ว มันจะมีหน้าตาเป็นอย่างไรล่ะ

เปลือกของแข็งที่ห่อหุ้มดวงอาทิตย์ได้ คงไม่เป็นไปตามที่เราคิด

วัตถุแข็งเกร็งขนาดใหญ่เช่นนี้ เสี่ยงที่จะถูกชนจนแตกเป็นเสี่ยง

ซึ่งมีโอกาสที่มันจะเลื่อนไหล และชนเข้าอย่างจังกับดวงอาทิตย์ได้

ยังมีการออกแบบอีกอย่างที่เหมือนทรงกลมไดสัน อาจจะเป็นฝูงบินไดสัน

กลุ่มวัตถุโคจรในปริมาณมหาศาลที่จะรวบรวมพลังงานจากดวงอาทิตย์ และส่งพลังงานไปที่ใดที่หนึ่ง

ด้วยการหว่านล้อมนี้เอง จะช่วยมอบพลังงานแก่มนุษยชาติได้ อย่างไม่จำกัด แต่การจะสร้างมันได้ก็ไม่ใช่เรื่องง่ายๆ

ดวงอาทิตย์นั้นมีขนาดที่ใหญ่มาก ดังนั้นเราจำเป็นต้องใช้ดาวเทียมจำนวนมาก

ถ้าดาวเทียมแต่ละดวงมีพื้นที่อย่างน้อย 1 ตารางกิโลเมตร

เราก็ต้องใช้ดาวเทียมราวๆ 3 หมื่นล้านล้านดวงที่จะล้อมรอบดวงอาทิตย์ได้

ถึงแม้ว่าพวกมันจะถูกสร้างให้บางเบาที่สุดเท่าที่จะทำได้ ยังไงเราก็ต้องใช้วัสดุกว่า 100 ล้านล้านล้านตัน

และจากนั้นเราก็ต้องใช้พลังงาน ที่จะนำแต่ละชิ้นส่วนมาประกอบกัน

และส่งพวกมันไปยังตำแหน่งต่างๆ รอบดวงอาทิตย์

ยิ่งไปกว่านั้น เรายังต้องมีโครงสร้างพื้นฐานถาวร ที่ติดตั้งไว้ในอวกาศเพื่อเริ่มการก่อสร้างขึ้น

มาร่วมกันสันนิษฐานถึงเจตนารมย์ของวิดีโอนี้ ที่รุ่นหลานเรา จะนำไปสืบต่อ และริเริ่มที่จะสร้างโครงสร้างอันมหึมานี้

เราสามารถจำแนกความท้าทายได้ถึงสามหมวดหลักๆ คือ

วัสดุที่ใช้ การออกแบบ และ พลังงาน

การจะนำวัตถุดิบในปริมาณมหาศาล ที่ต้องใช้ไปกับการสร้างฝูงบินไดสันนั้น

จะต้องข้ามดาวเคราะห์หนึ่งไปอีก ดาวเคราะห์หนึ่งที่ออกไกลห่างไปมาก

อย่างดาวเคราะห์ดวงหนึ่งที่ใช้การได้อย่างดาวพุธ เป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด

เนื่องจากมันอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุด และเต็มเปี่ยมไปด้วยธาตุโลหะ

ยิ่งใกล้ดวงอาทิตย์ก็ยิ่งมีวัตถุเคลื่อนที่รอบดาวน้อย

และดาวพุธไม่มีชั้นบรรยากาศ และมีแรงโน้มถ่วงเป็นหนึ่งในสามของโลก

ก็ยิ่งทำให้ง่ายต่อการยิงวัตถุขึ้นไปยังอวกาศอีกด้วย

ต่อมา เรามาไตร่ตรองถึงการออกแบบของฝูงบิน

ยิ่งเรียบง่ายยิ่งดีกว่า

แผงสุริยะแบบเดิมนั้นยุ่งเหยิงจนเกินไป และมีอายุการใช้งานสั้น

ดาวเทียมของเราต้องปฏิบัติการโดยไม่มีการซ่อมแซมใดๆ หรืออยู่ในแวดวงดาราศาสตร์อย่างยาวนาน

และพวกมันต้องมีราคาถูกในการผลิต

แต่พวกมันกำลังจะดูเหมือนเป็นกระจกบานยักษ์เสียมากกว่า

ที่จะปรับโฟกัสของแสงอาทิตย์ ไปยังสถานีรวบรวมแสงอย่างแผงสุริยะบนโลก

การจะสร้างและส่งพวกมันได้อย่างมีประสิทธิภาพ พวกมันต้องสว่างอย่างเหลือเชื่อ

และทำจากวัสดุที่เป็นได้มากกว่า โลหะผิวมันเต็มบานเพื่อช่วยเสริม

และสุดท้ายเราต้องใช้พลังงานที่จะสร้าง และยิงฝูงบินที่นำชิ้นส่วนต่างๆ ไปยังอวกาศนั้น

ซึ่งต้องการพลังงานในปริมาณมหาศาล

ยกตัวอย่างเช่น ถ้าหากเราใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลและยูเรเนียมบนโลกและพวกเราทั้งหมด อย่างมีประสิทธิภาพเต็มที่

เราสามารถยิงได้แค่ยอดเขาเอเวอร์เรสต์ขึ้นสู่อวกาศ

ซึ่งเป็นความสำเร็จอันริบหรี่เมื่อเทียบกับ การขนย้ายชิ้นส่วนจากโลก

จะนำพลังงานที่ต้องใช้สร้างทรงกลมไดสันนั้น ก็แทบจะเป็นพลังงานที่ทรงกลมไดสันจะผลิตออกมาได้

แต่ไม่เป็นไร บนดาวพุธมีแสงอาทิตย์อยู่เหลือเฟืออยู่แล้ว งั้นเราไปลุยงานกันดีกว่า

มนุษย์นั้นสิ้นเปลืองเกินไปที่จะดำรงไว้ให้อยู่รอด และอ่อนไหวต่อสภาพแวดล้อมเป็นอย่างมาก

เพราะงั้น เราเลยต้องการทำงานที่อัตโนมัติให้ได้มากที่สุด

ตามหลักการแล้ว เราควรจะมีฝ่ายบังคับไม่กี่คนที่คอยกำกับ กองทัพเครื่องยนต์อัตโนมัติที่กำลังทำงานจริงๆ อยู่

โดยมีเทคโนโลยีหลักๆ ที่ต้องการอยู่สี่อย่างด้วยกัน

แผงรวบรวมแสงอาทิตย์ แท่นขุดเจาะ เครื่องแยกบริสุทธิ์ และอุปกรณ์ยิงขึ้นฟ้า

แผงรวบรวมแสงอาทิตย์จะมอบพลังงาน ที่เราต้องการจะขนย้ายชิ้นส่วนออกจากดาว

เริ่มแรกเราอาจจะปรับใช้บางอย่างให้เหมือนกระจก หรือแผงสุริยะ ที่มีขนาดหนึ่งตารางกิโลเมตร

พวกมันจะมอบพลังงานเพื่อขับเคลื่อนแท่นขุดเจาะของเรา ซึ่งเป็นเหมืองเปิดบนพื้นผิวดาว

และเครื่องแยกบริสุทธิ์ ซึ่งสกัดเอาธาตุที่ล้ำค่าต่างๆ และประดิษฐ์พวกมันให้เป็นฝูงบินดาวเทียม

การที่จะส่งพวกมันขึ้นสู่อวกาศ เราต้องใช้วิธีการที่สร้างสรรค์และมีประสิทธิภาพ

จรวดนั้นแพงจนเกินไป และยากที่จะทำให้หลุดวงโคจรและนำมาใช้ใหม่

อีกทางหนึ่ง เราอยากจะใช้สิ่งจำพวกรางยิง

รางแม่เหล็กไฟฟ้าที่ยิงดาวเทียมของเรา ขึ้นสู่ท้องฟ้าด้วยความเร็วสูง

ฝูงบินดาวเทียมจะถูกอัดจนแน่นเพื่อให้มันคลายตัวออกมา เหมือนกับกระดาษออริกามิ ขนาดมหึมาเมื่ออยู่ในวงโคจร

จากจุดนี้ เราสามารถใช้ประโยชน์จากการใช้พลังงาน ที่เพิ่มสูงขึ้นเรื่อยๆ ไปกับส่วนต่างๆ ของฝูงบินที่มีอยู่

เพื่อสร้างโครงสร้างพื้นฐานบนดาวพุธ และดำเนินแผงต่างๆ ได้เร็วขึ้นเรื่อยๆ

แต่ละแผง จะมอบพลังงานเพื่อสร้างอีกแผงหนึ่งขึ้นมาอีก เพื่อนำไปใช้ทำงานร่วมกันเพื่อสร้างแผงเพิ่มอีก 2 แผง

จากที่มีอยู่ 4 กลายเป็น 8 จากที่มีอยู่ 8 กลายเป็น 16 และต่อไปเรื่อยๆ

ภายในการเพิ่มขึ้นสองเท่าประมาณ 60 ครั้ง ดวงอาทิตย์ก็จะถูกล้อมด้วยแผงสุริยะอย่างเต็มที่

และจะเกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว หากแผงรวบรวมแสงอาทิตย์ ขนาดหนึ่งตารางกิโลเมตรนี้ใช้เวลาเดือนเดียวในการสร้าง

ทุกอย่างจะเสร็จสิ้นภายในสิบปี ถ้าโครงสร้างพื้นฐานบน พื้นผิวดาวจะเก็บงบประมาณพลังงานที่เพิ่มขึ้นได้อย่างรวดเร็ว

แม้แต่การเก็บเพียง 1% ของพลังงานแสงอาทิตย์จะเป็น การเปลี่ยนแปลงครั้งยิ่งใหญ่ในงบพลังงานของมนุษย์เรา

เรายังสามารถสร้างโครงสร้างพื้นฐานที่ได้จากพลังงาน ที่ไร้ขีดจำกัดรอบระบบสุริยะนี้ กับโครงการต่างๆ ทุกประเภท

อย่างการสร้างอาณานิคมบนโลกใบใหม่ การปรับสภาพดวงดาวให้อยู่อาศัยได้

การสร้างโครงสร้างขนาดมหึมา หรือแม้แต่การเดินทางไปยังดาวดวงอื่น

ซึ่งอาจจะเป็นจุดเริ่มต้นของอารยธรรมการท่องดวงดาว

พื้นฐานทางฟิสิกส์เพียงอย่างเดียว ไม่เพียงแต่จะช่วยให้เป็นไปได้ แต่ยังง่ายดายด้วย

เป็นเพียงกระบวนการง่ายๆ และเป็นอีกก้าวสำคัญสำหรับ สิ่งมีชีวิตที่จะขยายอณาบริเวณของดวงดาวบ้านเกิด

ซึ่งนักดาราศาสตร์หลายท่านคิดอยู่เสมอว่า อาจจะมีทรงกลมไดสันอยู่แล้วที่ใดที่หนึ่งในทางช้างเผือก

เรายังค้นหามันไม่พบ แต่พวกมันมีอยู่ได้

แต่มันไกลเกินกว่ามนุษยชาติจะไปถึงจุดนั้นได้

ความสนใจของเรานั้นมักจะมุ่งเน้น ไปยังรายได้ทางการเมืองในระยะสั้น

และความขัดแย้งต่างๆ ซึ่งไม่ช่วยให้เราดำรงอยู่ได้อย่างยาวนาน

แต่ถ้าเราหลุดพ้นจากความท้าทายที่กำหนดโดยพวกเราเองได้

เราจะมีศักยภาพพอที่จะเป็นสิ่งมีชีวิตแรกในจักรวาล ที่สร้างโครงสร้างล้อมรอบทั้งดวงดาวได้

ถ้าเราทำได้ ขีดจำกัดที่เหลืออยู่ จะเป็นเพียงจินตนาการของพวกเราเอง

เราเพิ่งจะโยนข้อเรียกร้องต่างๆ มากมาย และหลักการบ้า ๆ ให้กับคุณ

ถ้าคุณชื่นชอบเราและรู้สึกสนุกไปกับการใช้พลังแห่ง วิทยาศาสตร์ในการทำเรื่องไร้สาระไปกับการทำลายข้าวของ

คุณอาจจะอยากได้ยินวิธีที่จะทำสิ่งต่างๆ นั้นได้ด้วยตนเอง

Brilliant เว็บไซต์แก้โจทย์ปัญหา ที่ช่วยให้คุณเรียนรู้สิ่งต่างๆ ผ่านปริศนาแสนสนุก

ที่แบ่งปัญหาแสนซับซ้อนเป็นแต่ละหัวข้อย่อย และร้อยเรียงเป็นข้อสรุปที่น่าสนใจ

มันช่วยให้คุณได้เข้าใจวิธีการทางวิทยาศาสตร์ โดยได้ใช้มันจริงๆ แทนที่จะท่องจำสิ่งต่างๆ เข้าไป

Brilliant ยังมีคอร์สและปริศนาที่น่าสนใจอีกมากมาย อย่างการคำนวณทางควอนตัม

ดาราศาสตร์ และหลักตรรกะ และแม้แต่ทรงกลมไดสัน

ถ้าคุณเข้ามาที่ brilliant.org/nutshell หรือคลิกลิงค์ในคำบรรยาย

คุณสามารถลงทะเบียนได้ฟรี และเรียนรู้สิ่งต่างๆ ได้ทุกอย่าง

สิทธิพิเศษสำหรับผู้ที่เข้าใช้ลิงค์ ไม่นับผู้ชม 688 คนแรก จะได้รับส่วนลด 20% สำหรับสมาชิกรายปี

ด้วย Brilliant ทุกครั้งที่คุณทำเสร็จ จะช่วยให้คุณฉลาดขึ้นทีละนิด

และบางที คุณสามารถช่วยขยายถิ่นฐาน ของมนุษย์ไปยังจักรวาลได้ในสักวันหนึ่ง

เราคลั่งไคล้ทรงกลมไดสันมาก ถึงขนาดที่เรายังทำโปสเตอร์เกี่ยวกับมันอีกด้วย

มันจะดูเข้ากันดีกับกำแพง และยังมีข้อมูลที่เกี่ยวกับหลักการของทรงกลมไดสัน

ใช้เริ่มต้นบทสนทนาได้อย่างดีเยี่ยม หรือคุณแค่มองมัน แล้วฝันถึงอนาคต

เข้าไปเอาได้ที่นี่

[ดนตรี]