Video

Bản trích

Lịch sử loài người được viết nên bởi năng lượng mà chúng ta sử dụng.

Thuở sơ khai, chúng ta phải sử dụng cơ bắp sau đó chúng ta đã học được cách kiểm soát lửa.

Chúng ta đã công nghiệp hóa thế giới bằng cách sử dụng than và dầu

rồi sau đó chúng ta bước vào Kỉ nguyên hạt nhân khi chúng ta học được cách phân hạch hạt nhân.

Qua từng bước, chúng ta đã tăng quy mô chưa từng thấy trong việc thu thập năng lượng

Và phát triển thành một giống loài tiên tiến

Hiện tại, chúng ta đang dần chuyển sang sử dụng năng lượng tái tạo.

và nếu chúng ta may mắn, năng lượng nhiệt hạch sẽ có thể khai thác trong tương lai.

Nếu loài người có thể tiến triển hơn nữa mà không tự tiêu diệt chính chúng ta hay môi trường sống

chúng ta rất có thể sẽ kiểm soát được toàn bộ nguồn tài nguyên đang có trên Trái Đất.

Khi đến giai đoạn đó, chúng ta có thể bắt đầu hướng ra khỏi Trái Đất và vươn tới những vùng đất mới để phát triển và mở rộng

Nhưng không gian rất khắc nghiệt,

và để xây dựng một nơi sinh sống cho nhân loại trong hệ mặt trời sẽ cần sử dụng rất rất nhiều năng lượng

May mắn thay chúng ta biết nơi để tìm ra nguồn năng lượng đó

Mặt trời - Nguồn năng lượng vô tận.

Một lò nung mạnh gấp 100 nghìn tỉ tỉ tỉ lần lò phản ứng hạt nhân tốt nhất của nhân loại.

Nó tỏa sáng với năng lượng bằng một một nghìn tỉ quả bom nguyên tử mỗi giây.

Vậy, làm sao chúng ta có thể sở hữu được số năng lượng này

Không phải một ít, mà là tất cả

Nếu chúng ta muốn thu thập được nhiều năng lượng nhất có thể

chúng ta sẽ phải xây dựng một công trình to lớn, vĩ đại và đầy tham vọng bậc nhất trong vũ trụ.

Đó là công trình Dyson Sphere, một siêu công trình có thể ôm trọn một ngôi sao và lấy được toàn bộ năng lượng mà ngôi sao tỏa ra

Đối với giống loài thông minh, xây dựng công trình Dyson Sphere là một bước tiến lớn về công nghệ

giống như khi tổ tiên của chúng ta khi phát hiện ra lửa.

Là sự khởi đầu để trở loài trở thành giống loài liên hành tinh

Nó sẽ mở ra một thời đại mới trong việc khám phá và phát triển loài người trong vũ trụ với quy mô mà chúng ta khó có thể tưởng tượng được.

Vậy, công trình Dyson Sphere sẽ trông như thế nào?

Một lớp vỏ cứng bao bọc quanh mặt trời có lẽ không phải là một ý hay,

vì công trình lớn như thế dễ bị phá huỷ bởi các vật thể ngoài vũ trụ

và vỡ vụn ra

khiến các mảnh vỡ trôi đi hoặc rơi thẳng xuống mặt trời.

Một thiết kế khả thi hơn của công trình này là lồng Dyson

là tập hợp một lượng lớn vệ tinh pin mặt trời đi theo quỹ đạo có nhiệm vụ thu thập năng lượng từ mặt trời

rồi chiếu nó đi về nơi nào đó

Nó sẽ cung cấp cho loài người một nguồn năng lượng vô hạn

Nhưng việc xây dựng nó sẽ không hề đơn giản

Mặt trời rất lớn nên chúng ta cần rất nhiều vệ tinh.

Nếu mỗi vệ tinh rộng 1 km² chúng ta cần 30 triệu tỉ vệ tinh để có thể bao bọc được hết mặt trời

ngay cả khi chúng được chế tạo bằng chất liệu nhẹ nhất, chúng ta vẫn phải tiêu tốn đến 100 tỉ tỉ tấn vật liệu

Và sau đó ta lại cần năng lượng để chế chế tạo các vệ tinh

và lại cần thêm năng lượng để đưa chúng vào quỹ đạo quay quanh mặt trời

Và trên hết, chúng ta cần thiết lập một cơ sở hạ tầng cố định trong vũ trụ để bắt đầu quá trình xây dựng.

Trong khuôn khổ của video này, hãy giả sử con cháu chúng ta có khả năng giải quyết những điều trên và chúng muốn xây dựng siêu công trình này.

Chúng ta có thể sắp xếp các thử thách này thành ba loại chính

Vật liệu, thiết kế và năng lượng

Để có được số vật liệu thô cho công trình

Chúng ta sẽ phải khai thác cả một hành tinh

Trong các hành tinh thì Sao Thủy là ứng cử viên tốt nhất vì nó là hành tinh gần mặt trời nhất và có chứa rất nhiều kim loại

Gần mặt trời sẽ đồng nghĩa ít tốn năng lượng hơn để di chuyển vệ tinh vào quỹ đạo.

và sao Thủy không có bầu khí quyển và trọng lực ở đây chỉ bằng 1/3 trên Trái Đất

Vì thế sẽ dễ dàng hơn để phóng các vật liệu vào không gian so với ở Trái Đất

Tiếp theo chúng ta nên xem xét đến thiết kế của vệ tinh: càng đơn giản càng tốt.

Các tấm pin mặt trời truyền thống thì quá phức tạp và có tuổi thọ ngắn

Các vệ tinh chúng ta cần phải hoạt động mà không cần sửa chữa hoặc can thiệp trong thời gian dài ngoài vũ trụ

và chúng cần phải rẻ để sản xuất

Vậy phương án khả thi nhất đó là một tấm gương khổng lồ

Những tấm gương này sẽ tập trung ánh sáng đến các trạm thu năng lượng trung tâm giống như các nhà máy điện mặt trời trên Trái Đất.

Để chế tạo và phóng chúng một cách hiệu quả,

chúng cần phải cực nhẹ, đơn thuần là một tấm kim loại sáng bóng gắn với một số thiết bị hỗ trợ

Và cuối cùng, ta cần năng lượng để xây dựng và phóng chúng lên vũ trụ.

Khai thác một phần của cả hành tinh rồi đưa chúng lên không gian sẽ tốn một lượng năng lượng khổng lồ

Giả sử như chúng ta sử dụng toàn bộ năng lượng hóa thạch và Uranium trên Trái Đất

Và chúng ta sử dụng chúng một cách hiệu quả tuyệt đối

Ta chỉ có thể phóng khối lượng tương đương với núi Everest vào không gian

Một thành tựu khá nhỏ bé so với việc xây dựng siêu công trình này

Để có được năng lượng để xây dựng công trình này, thì chúng ta rất có thể sẽ cần một lượng năng lượng được sản xuất ra từ chính công trình đó

Nhưng không sao, trên sao Thủy có rất nhiều ánh nắng nên hãy bắt đầu bắt tay vào việc thôi

Nhân loại tốn kém rất nhiều để duy trì sự sống và rất nhạy cảm trước tác động của môi trường

Vì thế, chúng ta cần phải tự động hóa chúng càng nhiều càng tốt

Kế hoạch hay nhất là ta sẽ có một nhóm người nhỏ điều hành và kiểm soát đội quân máy móc một cách tự động hoá và để chúng làm việc đó.

Quá trình này cần 4 thành phần công nghệ chính

Bộ thu năng lượng mặt trời

Thiết bị đào mỏ

Lò luyện kim

và thiết bị phóng

Các bộ thu năng lượng mặt trời sẽ cung cấp cho chúng ta năng lượng mà chúng ta cần để khai thác hành tinh

Để bắt đầu, chúng ta có thể triển khai khoảng 1 km² các bộ thu này, có thể là gương hội tụ hoặc pin năng lượng mặt trời truyền thống.

Chúng sẽ cung cấp năng lượng để chúng ta chạy máy đào để chúng khai thác bề mặt hành tinh và các lò luyện kim nơi lọc nguyên vật liệu cần thiết

để biến chúng thành các vệ tinh

để đưa các vệ tinh vào không gian, chúng ta cần một giải pháp sáng tạo và hiệu quả

Tên lửa thì quá đắt và rất khó để tái sử dụng

Thay vào đó, ta sẽ sử dụng một đường băng điện từ

sử dụng một thanh ray dài với từ trường cực mạnh để bắn các vệ tinh với tốc độ cao vào quỹ đạo

Các vệ tinh của sẽ được gấp chặt lại rồi mở ra như một tờ giấy origami khổng lồ khi đã ở trên quỹ đạo.

Từ lúc này, chúng ta có thể sử dụng lợi thế đó để phát triển theo cấp số nhân

bằng cách sử dụng năng lượng từ các vệ tinh đã phóng để phát triển các cơ sở hạ tầng trên sao Thủy

và phóng thêm các vệ tinh mới nhanh hơn và nhanh hơn nữa

mỗi vệ tinh cung cấp năng lượng để xây dựng một vệ tinh khác. Chúng lại hoạt động cùng nhau để xây dựng những vệ tinh kế tiếp

4 trở thành 8, 8 trở thành 16 và cứ thế tiếp tục

chỉ sau khoảng 60 lần nhân đôi, Mặt trời sẽ được bao phủ hoàn toàn bởi các tấm pin mặt trời

Và quá trình xây dựng có thể diễn ra rất nhanh chóng

Nếu 1 km² pin mặt trời được xây trong 1 tháng thì ta sẽ hoàn thành chỉ trong vòng 1 thập kỉ

Đó là trong trường hợp cơ sở hạ tầng trên Trái Đất theo kịp với sản lượng năng lượng ngày càng tăng nhanh.

Ngay cả việc thu thập 1% năng lượng từ mặt trời thì đó sẽ là sự thay đổi không thể tin được trong nguồn năng lượng của chúng ta.

Về cơ bản chúng ta sẽ có một nguồn năng lượng vô hạn để thực hiện mọi dự án quanh hệ mặt trời

xây dựng thuộc địa ngoài Trái Đất

Cải tạo các hành tinh thành nơi có thể sinh sống

hay xây dựng thêm nhiều siêu kiến trúc khác

hoặc thậm chí du hành tới các vì sao khác,

đó có thể là khởi đầu của một nền văn minh liên thiên hà

Dựa vào trên vật lý, điều này không những không thể mà lại rất dễ dàng

Đó là một quá trình đơn giản

và đó là một bước tiến cần thiết cho bất kỳ giống loài nào muốn phát triển ra quy mô vũ trụ.

Đến nỗi các nhà khoa học nghĩ rằng có các công trình Dyson Spheres khác đã xuất hiện đâu đó trong Dải ngân hà của chúng ta

Chúng ta chưa tìm thấy cái nào nhưng chúng rất có thể có ở đó

Không có gì chắc chắn rằng nhân loại sẽ tiến tới được như thế

Hiện tại chúng ta tập trung quá nhiều vào lợi ích chính trị ngắn hạn

Và xung đột chính trị sẽ là vô nghĩa qua thời gian

Nhưng nếu chúng ta sống sót sau những thử thách đã gây ra

chúng ta có khả năng trở thành giống loài đầu tiên trong vũ trụ tạo ra được một công trình có quy mô tương đương với một ngôi sao

Nếu chúng ta quyết định làm điều đó, giới hạn duy nhất còn lại sẽ chỉ là trí tưởng tượng của chính chúng ta

Chúng tôi vừa khiến bạn chóng mặt với rất nhiều lý thuyết và khái niệm điên rồ

Nếu bạn giống như chúng tôi và thích sử dụng sức mạnh của khoa học để xác định những cách dị hợm để phá hủy mọi thứ

bạn có thể muốn nghe làm thế nào bạn có thể tự mình nghĩ ra thứ gì đó như thế

Brilliant là một trang web giải quyết vấn đề có thể giúp bạn tìm hiểu nội dung thông qua các câu đố vui chia tách một vấn đề phức tạp thành các phần nhỏ

và đưa ra kết luận rất thú vị

Nó giúp bạn hiểu khoa học ứng dụng như thế nào bằng cách sử dụng nó thay vì ghi nhớ một loạt các công thức

Brilliant có vô số các khóa học và câu đố thú vị về những thứ như thiên văn học, máy tính lượng tử và logic.Thậm chí là công trình Dyson Sphere

Nếu bạn truy cập brilliant.org/nutshell

Hoặc nhấp vào liên kết trong phần mô tả. Bạn có thể đăng ký miễn phí và tìm hiểu tất cả mọi thứ

Phần quà dành cho người xem, 688 người đầu tiên sẽ nhận được giảm giá 20% lệ phí thành viên thường niên

với Brilliant, bạn có thể hoàn thiện và thông minh hơn một chút về bản thân và

có thể bạn có thể giúp nhân loài vào vũ trụ một ngày nào đó

Chúng tôi yêu thích Công trình Dyson Sphere rất nhiều đến nỗi chúng tôi đã làm một poster về chúng

nó sẽ trông đẹp trên tường của bạn nhưng

cũng có một số thông tin về khái niệm công trình Dyson Sphere, một cách tuyệt vời để bắt đầu một cuộc thảo luận

Hoặc bạn có thể nhìn vào nó và mơ về tương lai

Hãy nắm lấy cơ hội này

Phụ đề được dịch vì cộng đồng.