人類能建造戴森球嗎？當一個文明能夠建造戴森球，戴森球非首選！

人類對能源是飢渴的，隨着我們的文明在過去幾個世紀中實現工業化，全球能源消耗飆升了20倍以上，而且看不到盡頭。那我們能不能建造一種捕捉太陽能量輸出的巨型結構？科學家曾提出一個大膽的解決方案：戴森球。

事實上，科幻小說和電影漫畫描繪了許多不同的外星技術，但沒有一個像戴森球一樣的裝置引起了科學家和科學愛好者的關注。不過建造這個巨型能量收集結構是否可行？我們在哪裡可以找到所有需要的材料？一旦我們最終建造了它，我們可以用它做什麼？如果我們可以圍繞太陽建造戴森球，將會發生什麼？

戴森球到底是什麼？

天體物理學家弗里曼·戴森（Freeman Dyson）推測，一個技術先進的智慧文明，由於物質和能源供應的減少而達到其文明擴張的極限，將尋求不惜一切代價開發他們的恆星。於是他在1960年提出外星文明採集能量的巨型結構--“戴森球”。ps：據說靈感來自科幻小說作家奧拉夫·斯臺普登（Olaf Stapledon）的《造星者》（Star Maker，1937年）。

那什麼是戴森球？用最簡單的話來說，它是一個巨大的人造結構，主要由太陽能電池板和環繞整顆恆星運行的鏡面基板組成，旨在從其恆星中捕獲儘可能多的能量。

目前，只有一小部分恆星的能量能夠到達行星表面，因此戴森球理論上可以讓先進文明收集更多重要的能量供外星文明使用（太陽每秒發出的能量，大約是我們目前全球能源使用量的1萬億倍）。而戴森球理論經過多年的演變，很多人在戴森球的基礎上不斷擴展（變體）：

戴森雲（Dyson Swarm）：由於構建戴森球目前遠遠超出了我們的技術水平，因此提出了戴森球的一種變體--稱爲戴森雲，本質上就像一個衛星網絡，最後能量將在各個組件和地球之間無線傳輸。

戴森泡（Dyson bubble）：基本上與戴森雲類似，如虛擬網絡一般，通過巨大的承受光壓的太陽帆來抵消太陽的引力。本質上意味着這些物體是完全靜止的，不會有相互碰撞和對周圍探測器造成混亂的風險。

戴森環（Dyson ring）：使用一系列恆星能量收集器排成一個圓環，共享同一個軌道，軌道半徑爲一個天文單位。

戴森殼（Dyson shell）：本質上是一個巨大的無所不包的殼，它完全圍繞着恆星，大約在地球軌道的距離內，軌道面板將連接在一起形成一個殼。不過戴森本人認爲，戴森殼是是所謂的戴森技術中最不可信的。

我們有可能建造一個戴森球嗎？

就我們所知的工程學而言，戴森球可能是不可行的。這將需要建造一個不會被巨大引力撕裂的巨大空心球體（違反物理定律），因此它必須由比地球上已經存在的任何材料都堅固得多的材料製成。即使理論上球形可以使結構穩定，但來自小行星、隕石或碎片的任何撞擊都可能使整個物體不穩定並摧毀它。

不過牛津大學的物理學家斯圖爾特·阿姆斯特朗認爲，戴森技術中最有可能實現的是戴森雲，甚至有可能在幾十年內完成搭建（納米技術和智能機器人）。在阿姆斯特朗的研究中，建造一個戴森雲分5個步驟：獲取能量、開採水星、將材料送入軌道、製造太陽能集熱器、提取能量。

開採水星？你沒看錯。根據阿姆斯特朗的說法，我們需要一個靠近太陽的方便材料來源。而且水星具有滿足我們需求的良好元素基礎，水星的質量爲 3.3x10的23次方千克，其質量超過的一半是可用的，即鐵和氧，可以用作合理的建築材料（即赤鐵礦）。因此，水星的有用質量爲 1.7x10的23次方千克，一旦開採、運輸到太空並轉化爲太陽能捕獲器，將產生 245g/m2 的總表面積，適合給製造智能機器人提供動力。

40年後，水星成功被“拆完”，創造出一個超過水星質量一半以上的戴森雲！但要想製造一個能夠捕捉幾乎所有太陽光線的完整戴森雲，我們不僅要開採水星，還要開採金星，一些外行星，以及任何附近的小行星也是如此。如果繼續，到時只需要大約一年的時間就能將金星開採完。

未來一切皆有可能，但戴森球太尷尬了！

雖然戴森球目前聽起來有點科幻，但人類實際上並非不可能實現。與時間旅行或傳送不同，戴森球背後的物理和機械概念要現實得多，如果人類繼續以相對較快的速度前進，那麼在接下來的幾個世紀內就可以實現。

然而，有一種觀點認爲，戴森球是一個尷尬的臆想，如同農民在幻想皇帝的鋤頭是金子做的一樣。如果我們擁有構建戴森雲的技術和材料，可能就不需要建什麼戴森球了。而且太陽活動極其不規律，可能時不時會爆發耀斑，爲什麼還要給它弄個罩子？

假如人類掌握了戴森雲技術，說不定可控核聚變也實現了（預計在本世紀末，可控核聚變能實現商用發電）。當有了可控核聚變的發動機（進入星際時代），行星間亂飛不再是障礙，甚至可能今天在月球上開採氦，後天就到了木星開採氫了。再者先不說能量傳遞是遞減的（恆星-戴森雲-地球），一艘星際飛船的建造成本和戴森雲龐大體積的建造成本相比，哪個更划得來、哪個更實用就不用說了吧。

當然，未來也許會出現戴森球，但絕對不是一個發展到足夠高度的文明滿足能源方案的第一個選擇，反而可能是一些人的無聊舉動下做出的“玩意”。

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