如何建造戴森球 — 終極的巨型結構 | Kurzgesagt

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人類的歷史和能源的運用息息相關 我們最初是靠自己的肌肉,然後學會了怎麼使用火

我們利用了煤炭和石油將世界工業化 然後了解如何分裂原子並開啟了核子時代

每個階段之中,我們收集能源的規模 都會提升到前所未見的地步 然後我們這個物種就發展到下一階段

目前我們正在緩慢的過渡到再生能源 而如果幸運的話,核融合能源在未來會是可行的

如果我們沒有自我毀滅的話 在人類不斷的演進之後

我們將會100%控制地球上所有的資源

在這個情況下 我們大概會開始向外尋找新的地方來擴張

但是要去太空很難

而且在太陽系中 要建立人類的新地盤會消耗極多的能源

不過幸運的是,我們知道哪裡可以找到這些能源: 太陽,能源的終極來源

太陽是一個比目前最有效率的核能發電廠 還要強一垓(10^20)倍的火爐

它每秒發光的能量等同一兆顆核彈

所以我們該怎麼取得這個能源呢? 不是只拿一點,而是完全掌握?

開場音樂

如果我們要在物理限制內取得太陽能源的最大值 我們得建造一個宇宙中最大最有野心的工程

也就是戴森球 一個將整顆恆星包住來汲取能源的巨型結構

對於智慧生物而言,學會建造一個戴森球,就是 如同我們的祖先學會了用火一樣的技術大躍進

我們會從行星物種轉變到星際物種 並且開始一個規模前所未見的大探索、大擴張時代

所以,戴森球到底會長怎樣呢?

我們不太可能建造一個包住太陽的堅硬大型球殼

那種結構被撞擊時很容易被打成碎片 並有可能飄移,直接墜入太陽

更有可能的設計是戴森雲(戴森群) 戴森雲就是一大群圍繞太陽的太陽能板

並把收集到的能源發射到其他地方

這種戴森雲基本上會給人類帶來 無限的能源,但建造它並不容易

太陽超級大,所以我們需要很多衛星

如果每顆衛星都有一平方公里, 那麼我們需要大約三萬兆顆(3x10^16)才夠包住太陽

即使利用最輕巧的材料建造這些衛星, 我們也需要大約一垓(10^20)噸的材料

然後我們需要能源才能把這些零件 組裝起來,並運送到太陽附近

大前提就是我們需要在太空中建立 永久性基礎設施才能開始建設

讓我們為了這個影片假設我們的後代會 搞定這一點,並打算建造這個巨型結構

我們可以將門檻分為三大類

材料、設計和能源

為了獲得建造戴森雲所需的大量材料, 必須把一顆行星的一大部份拆解成原料

在可用的行星中,水星是最佳候選者 因為水星最接近太陽並且富含金屬

靠近太陽也意味著材料不用搬太遠

水星沒有大氣層,重力只有大約地球表面的三分之一

因此比較容易將材料送入太空

接下來我們應該思考我們戴森雲的設計 簡單就是美

傳統的太陽能板太複雜而且壽命短, 我們的衛星必須耐用且不需人為干涉

即可運行很長一段時間 而且這些衛星必須很廉價

它們很可能會是巨大的鏡子

將太陽光重新聚焦到中央採集站, 就像地球上的聚光太陽能一樣

為了有效地製造和發射它們,它們必須非常輕巧, 每個衛星就只是拋光金屬板和固定用的一些支撐物

最後,我們需要能源來建造和發射戴森雲

拆解行星並把東西發射到太空需要 大量的能源,例如,如果我們

非常有效率地使用地球上所有的化石燃料和的鈾

那我們最多只能發射跟珠穆朗瑪峰相當的質量到太空

與拆解整顆行星相比,實在是微不足道

建構戴森球所需的能源, 幾乎就跟戴森球產出的能源差不多

但那沒什麼,水星上有充足的陽光, 讓我們開始工作吧

要讓人類維生的條件很多,並且人類對環境非常敏感

所以,我們希望盡可能自動化

理想情況下,我們會有一小部分控制人員 負責監督一系列自動機器工作

我們需要四大技術: 太陽能收集器、礦工、精煉廠和發射設備

太陽能收集器將為我們提供拆解行星所需的能源

首先,我們可能會建造一平方公里的收集器 當作鏡子或傳統太陽能板進行部署

他們將提供礦工機器人運作需要的能源,礦工挖開整個 行星表面,我們的精煉廠提取有價值的元素

並將它們製作成我們的戴森雲衛星

要讓它們進入太空我們需要一個有創意和有效率的解決方案

火箭很昂貴,而且很難返回地表重複使用

我們想要使用的是一種軌道炮

一條很長的電磁軌道,可以以高速發射我們的衛星

我們的衛星將被包好包滿發射出去, 然後在軌道上的像是巨大摺紙一樣展開

之後,我們可以利用已經蓋好的衛星開始產生的能源

在水星上構建更多基礎設施,並更快 更快地發射新太陽能板,達到指數性成長

每個太陽能板都替下一個太陽能板供電 這兩個板再一起建造下兩個

四成八,八成為十六,生生不息

在60次倍增之後,太陽完全被太陽能板包圍

如果一平方公里的太陽能收集器需要一個月 的時間來建造,那我們可以在十年內完成,不算太久

前題是我們在行星表面的基礎設施 能夠跟上快速增長的能源供應

即使只是太陽能源的一小步 也是我們人類收集能源的一大步

我們可以把基本上無限的太陽能 發射到太陽系各地,用在各種計劃上

比如其他星球上的殖民地

把其他行星地球化

建造更多的巨型建築,甚至到其他星系 旅行,這可能是一個星際文明的開端

根據我們對物理學的理解, 這不僅有可能,而且不難

這步驟如此簡單,而且對於任何物種 而言,這是他們要擴張到其他星球必要的一步

因此許多天文學家認為銀河系裡可能早就有蓋好的戴森球了

我們還沒找到任何戴森球,但他們很可能就在那裡

我們還不知道人類會不會走到這一步。 我們往往專注在長期而言無關緊要的

政治利益和衝突。但如果我們撐過 我們加在自己身上的挑戰

那我們有可能成為宇宙中 第一個創造出恆星級結構體的物種

如果我們成功的話,想像力就是我們的超能力

我們剛剛丟給你很多非常狂妄的主張和瘋狂的概念

如果你就像我們一樣,喜歡用科學的力量 來找出摧毀萬物的荒謬方法

那你可能想知道如何自己想出類似的東西

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追夢吧!