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7、超限

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1959年,汪海成的同行,美国天文物理学家弗里曼?戴森发表了一篇薄薄的只有两页的论文,题为《人工恒星红外辐射源的搜寻》。在这篇短小的文章里,戴森提出一个假想问题:随着文明的发展,世界消耗的资源正在以指数形式增长。按这个速度,在不久的将来,星球上所有资源都会被耗尽,文明该怎么办?

这不是一个新问题,更早的马尔萨斯的《人口论》、影响后世深远的《增长的极限》都已经从政治和经济的角度对这个问题进行了尖锐的讨论。不同的是,政治学家和经济学家着眼于有限的资源会引发怎么样的争夺和限制,而天文物理学家弗里曼?戴森关注的是相反的方向:文明为了扩展,怎样才能最大限度地获得资源?

问题的答案,便是“戴森球”。

和那些把关注焦点放在资源、人口、军事、国家的人不同,弗里曼?戴森把所有物质资源抽象成一个更基本的元素——能量。如果文明是可持续的,那么消耗的能量必须小于获取的能量,地球上无论煤炭石油还是别的储备都是有限的、不可持续的。要维持文明的可持续性,那么在地球的尺度上,人类文明所能消耗的能量上限只能等同于净获取的能量——地球接收到的太阳辐射能。

等达到这个上限以后,怎么才能得到更多的能量?答案简单粗暴到了优雅的程度——扩大接受太阳辐射的面积,尽量把恒星核聚变所有能量都收归己用,把太阳罩起来。太阳核聚变每秒辐射出的能量达到4×1026焦耳,而地球接收到的只有大约7.28×1017焦耳,只有不到总量的十亿分之二。修建一个巨大的人造星体,把太阳包裹起来——像鸡蛋壳一样把恒星裹成蛋黄,把它的能量榨干。这就是戴森球——以提出者弗里曼?戴森的名字命名的幻想人造星体结构。