“条件五:文明並非不可避免地会自我毁灭。”
“这是一个重要的附加说明,因为如果你自我毁灭了,就很难去殖民一个星系了。这个条件並不是说没有文明会自我毁灭,只是说这不是不可避免的。”
“条件六:大多数文明如果能舒適地做到,就会扩张人口、领土和资源。”
“这往往是最具爭议的部分。我猜测肯定有很多人会说 “这还用说”。所以我会把这个留到最后再说,目前只需要强调 “舒適地做到” 这一点。”
“现在,让我们来討论这些条件,看看它们如何才能成立,以及如果它们不成立意味著什么。”
“条件一:我猜测会让一些人感到困扰,因为他们把恆星球想像成一个巨大的刚性壳,需要超级技术 —— 我称之为精密技术 —— 来建造,还需要大量的原材料,但这些都不是事实。”
“建造恆星群一点也不高科技,虽然这是一个庞大的项目,但建造能容纳几亿人的房屋也是如此。建造房屋、工厂和农场是一件循序渐进的事情,会有越来越多的人力来帮忙,而恆星群从根本上来说就是这样的东西。”
“而且,与刚性球壳版本不同,你可以逐步建造它。你先从几个组件开始,然后根据需要不断添加,直到你利用了所有的太阳光。”
“恆星群的各个组件几乎可以是任何东西:模擬地球环境的旋转棲息地、为某种庞大的人工智慧服务的巨型计算机处理器、太阳能收集器群。”
“它们不需要非常复杂,实际上可以就是无数现代太阳能电池板的模块,任何能吸收阳光並將其转化为我们想要的能量的东西都可以。”
“这些组件也没有碰撞的风险,它们都不会產生太大的引力。虽然我们认为这些群体会非常密集,以便利用每一丝阳光,但这忽略了太空是非常广阔且三维的这一事实。”
“在我展示的这个模型中,我们看到几百个物体都紧密地挤在一起,但实际上,我们谈论的是数万亿个物体,每个物体之间都隔著巨大的距离。”
“太阳能电池板不需要处於太阳系的宜居带就能工作,但宜居带 —— 也就是有液態水的区域 —— 是非常广阔的,尤其是当其中的物体是人造的,並且可以有非球形的几何形状时。”
“你可能会一次建造一圈卫星,呈一定角度排列。如果整个结构被压缩成一个壳,它可能只有几毫米或几米厚,但你会把它分布在数千万英里的深度上。”
“即使是一个非常密集的群体,其密度与空气相比,也差不多就像空气与铅相比一样。”
“你可能需要偶尔对这些东西进行校正推送,或者用雷射清除一些太空垃圾,但你有整个恆星的能量输出可以利用,所以这並不是很难做到。”
“另一个问题是,你要用所有这些能量做什么。”
“默认的用途只是为人工棲息地提供照明,但还有很多其他应用。我们最近在频道上討论过用恆星製造微型黑洞为星际飞船提供动力,但另一个应用解决了製造恆星球的另一个大问题,即你从哪里获得所有的质量。”
“我们再一次对这种问题好好聊一聊,如果你的太阳能电池板只有几毫米厚,並且围绕太阳放置在水星到太阳的距离处,那么仅水星这一个星球的质量就足以让你製造出太阳能电池板了。”
“至於像常规棲息地这样更厚的东西所需的质量,一旦你用完了围绕太阳运行的行星和小行星上的原材料,你就可以利用太阳本身。”
“至於像常规棲息地这样更厚的东西所需的质量,一旦你用完了围绕太阳运行的行星和小行星上的原材料,你就可以利用太阳本身。”
“太阳的质量比太阳系中所有其他东西的质量加起来还要大两个数量级,如果只算岩石行星和金属,不算气態巨行星的话,差距还要再大几个数量级。”
“太阳通过核聚变將氢转化为氦来获取能量,我们也希望能在更紧凑的规模上做到这一点,就像我们在之前关於核聚变影响中討论的那样。”
“你也可以將氦转化为碳,我们用碳製造出了所有那些很酷的新型超级材料,比如石墨烯和碳纳米管。许多较老的恆星在核心的氢耗尽时也会做同样的事情。”
“我们很可能在不久的將来就能自己实现氢到氦的转化,並从中获得能量收益,最终还能通过聚变比碳、氧、氮、铁等更重的元素来获取能量。”
“我们现在的大问题不是不能把氢变成氦或者转化其他元素,我们在实验室里一直在做这些事情。”
“我们的问题是,做这些事情所消耗的能量比我们从中获得的能量要多得多。用我们目前的方法,把较轻的元素变成较重的元素需要消耗大量的能量。”
“当然,如果你有整个恆星的能量可以利用,而且你需要那些较重的元素,这样你就可以拥有比大部分是太阳能电池板更多的东西,那么解决方案就很明显了。”
“如果你有大量过剩的、没有其他用途的能量,那么任何过程都不会显得效率太低。”
“你可以一点一点地把木星或土星转化为碳来建造东西,但你也可以直接从太阳上获取金属。”
“有几种方法可以做到这一点,我设计了一些可行的概念,最可行的概念叫做 “恆星提升”,基本上就是利用恆星自身的能量输出,通过磁力从其上层大气中提取气体,而这些气体会不断从下方致密的热气体中得到补充。”
“这可谓一举两得,因为你可以把这些物质转化为能更有效地利用所有光线的东西,同时减少恆星的质量,使其寿命更长,发光更暗淡,这意味著你不需要那么多材料就能恰当地用恆星球將其包围。”
“事实上,较小的恆星不仅寿命更长,效率也更高。最小的恆星几乎能把所有的氢都转化为氦和能量,而较大的恆星往往在转化甚至不到十分之一的氢之前就死亡了。”
“所以,如果你太阳系中的质量不足以在你的恆星周围製造比薄太阳能收集器更多的东西,你可以直接从恆星上提取物质来降低它的亮度,这意味著你不需要那么多质量来包围它,同时还能给你更多的材料来建造更有用的结构。”
“理想情况下,你的转化方法也能为你產生可用的能量,但如果你必须在恆星周围建造一个巨大的超级对撞机,通过猛烈撞击原子来製造更大的原子,即使效率极低,也没关係。”
“反正那些能量也不会被用到其他地方,所有的能量都会永远流失,无法利用。”
“我很难想像,即使是那些不希望自身规模扩大的先进文明,绝不会为这种被浪费的能量而咬牙切齿。这些能量本可以用於任何事情,从为人为保护区里的濒危动物建造人工棲息地,到在恆星死亡时储存起来供最终使用。”
“对於任何一颗给定的恆星,最终都会在你需要围绕它建造你想要的恆星球所需的质量和它的亮度之间找到一个舒適的最佳平衡点。”