问题

如果可控核聚变实现了,智能生命还用制造巨大又费事的戴森球吗?

回答
可控核聚变实现后,关于戴森球的设想,确实会面临一个全新的审视角度。我个人认为,这并不会让智能生命“不再”制造戴森球,但一定会极大地改变制造戴森球的动机、方式以及它的最终形态。

首先,我们得理解智能生命为何会考虑戴森球。最根本的原因,无非是能源需求。目前我们能想象到的宇宙尺度文明,其能源需求是极其庞大的。无论是殖民扩张、星际旅行、改造行星,还是维持一个高度发达的社会运转,都需要海量的能量。即便发展到智能生命阶段,对能量的渴求也不会凭空消失,反而可能因为更宏大的目标而加剧。

那么,可控核聚变扮演了什么角色?

改变了“能源瓶颈”的性质: 戴森球最初的设想,很大程度上是出于对“稀缺”能源的担忧。如果宇宙中的物质资源相对丰富,而我们又能高效地从中提取能量(比如通过核聚变),那么能源的“量”就不再是限制文明发展的首要因素。可控核聚变,尤其是如果能实现高效、廉价、安全的能量输出,将彻底颠覆我们对能源的认知。它意味着,文明可以从行星级别,甚至恒星级别获取几乎无限的能量,而不是依赖那些相对零散的、难以大规模获取的能源形式。

提供了“新的可能性”: 假设我们能在地球上(或者任何一个有核聚变装置的星球上)稳定地产生远超需求的能量,那我们是不是就没必要再冒着巨大的工程风险去包裹一个恒星了?理论上,如果一个恒星的能量输出可以被高效地捕获和利用(比如通过在行星轨道上建立巨型能源收集阵列,配合超远距离的无线能量传输),那么即便不直接包围恒星,也能获得类似的能量来源。

然而,这并不意味着戴森球就此“过时”了:

1. “戴森球”的定义会扩展和演变: 最初的戴森球,是一个包裹恒星的固体壳层,这个设想在工程上确实充满了挑战。但如果将“戴森球”的概念理解为“最大化利用恒星能量的结构”,那么可控核聚变反而会促使其以更灵活、更有效的方式实现。
“戴森云”或“戴森群”: 智能生命可能不再追求一个完整的、固体的壳体。取而代之的,是可以在恒星周围形成密集星群的“戴森云”(Dyson Swarm)或者多个独立但协同工作的“戴森群”(Dyson Cluster)。这些由数以万亿计的太阳能集电器、聚变反应堆(如果聚变装置可以直接布置在恒星附近)、能量转换站和传输节点组成的“粒子”,它们可以根据能量需求和行星轨道的优势,灵活地布置在恒星周围。
“定向能量传输”: 即使不在恒星表面直接建造巨型结构,文明也可以在恒星周围部署大量的能量收集装置(例如,利用恒星的光能和物质流),然后通过高功率定向能量束(比如激光或粒子束)将能量传输到遥远的殖民地。而可控核聚变则可以作为这些传输系统终端的强大能源站,将来自恒星的能量转化成可用的形式。

2. “戴森球”可能成为“聚变能的增强器”: 试想一下,如果智能生命可以在恒星的核心附近(假设可以安全地做到)直接进行某种形式的“原初”聚变,或者利用恒星本身的物质和引力场优势来“引导”其聚变反应,那么这会产生比任何人工聚变装置更为庞大的能量。在这种情况下,戴森球(或其演变形态)就不是为了“收集”恒星的能量,而是为了“管理”和“优化”恒星本身的聚变过程,并从中提取更高效、更集中、更可控的能量。

3. “戴森球”的动机可能不再是“生存”,而是“发展”: 当可控核聚变解决了基本的能源生存问题后,建造戴森球的动力可能会从“为了活下去”转变为“为了更进一步”。
星际殖民和 terraforming(行星改造): 即使有高效的聚变能,如果要改造一个行星,使其宜居,或者在遥远的星系建立殖民地,仍然需要天文数字级别的能量。从恒星获取直接、大规模的能量,可能比在每个殖民地都建立庞大的聚变反应堆来得更经济、更有效率。
巨型工程和宇宙尺度计算: 智能生命可能需要进行跨越星系尺度的计算、模拟,或者建造超乎想象的巨型工程。这些都需要一个能量级别远超单行星能力的来源。
“信仰”或“哲学追求”: 也许,对于一些高度发达的文明而言,将整个恒星包裹起来,将其能量尽数掌握,本身就是一种对宇宙的征服、对力量的象征,或者是一种哲学的极致追求。这就像我们建造金字塔、阿波罗计划一样,不全是为了实用,也有对未知的好奇和对极限的挑战。

4. “核聚变”可能成为“戴森球”的“内部驱动力”: 想象一下,一个戴森球不再是一个被动的能量收集器,而是一个主动的、智能化的能量“工厂”。它内部可能不仅仅是收集恒星的光能,而是将恒星的物质“喂给”一个包裹在恒星周围的、巨大的人工聚变反应堆。这个反应堆的能量输出,再通过戴森球的结构进行高效收集和定向传输。在这种情况下,可控核聚变技术就变成了戴森球建设的核心技术,而不是其替代品。

总结来说,可控核聚变实现后,我们对戴森球的看法可能会发生以下转变:

从“必要”到“选择”: 能源不再是绝对瓶颈,但依然是发展的关键。
从“实体壳体”到“分布式结构”: “戴森云”、“戴森群”等更灵活、更高效的形态可能更常见。
从“被动收集”到“主动管理”: 甚至可能出现管理恒星本身聚变过程的“戴森球”。
动机从“生存”到“发展”与“探索”: 追求更宏大的目标,挑战宇宙的极限。

因此,我认为可控核聚变技术不会让智能生命“不再”制造戴森球,反而可能以一种我们现在难以完全想象的方式,促使“戴森球”概念的进化和实现。它只是把建造戴森球的“为什么”和“怎么做”变得更加丰富和复杂了。

网友意见

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不屑胃药。随便写写,胡扯了大家别介意,说错了也请大佬纠正。

先说是不是,再说为什么。

在我看来,不是的。我反倒是觉得人类会先用上戴森球技术,再大规模普及可控核聚变。两种技术长期并存。

题主问题的核心是可控核聚变优于戴森球,因为戴森球“巨大又费事”。

那就先来说说“巨大又费事的“戴森球能源计划”。戴森球的优点在于自带“反应炉”,能量现成,采集难度低,所以给人一种需要包裹着才够用的感觉,如果这样那确实“巨大”。我们的中央恒星太阳是一个半径70万公里、辐射功率3.86E+26J/s(w)的“大火球”,无时无刻不在释放巨量能量。但在我们的母星轨道上,我们大约只接收到了约22亿分之一的辐射能量,根本原因就在于轨道半径太大,所以一般的解决思路就是在近日轨道上建立戴森球/戴森环/戴森网,不管怎么说都是天文尺度工程,然而真的需要这么“巨大”吗?“戴森点”行不行?稍微来点数字扯扯。

作为太阳系共产主义联盟的拓荒者,我们打算在两倍太阳半径的轨道上安放一个半径600m的圆形“太阳能电池板”,得益于轨道半径的剧减,在不需要天文尺度的面积上我们接收了不低的辐射能量,由原来的22亿分之一变为了约22万亿分之一,接受能量功率约为1.8E+13J/s,一年约供能5.66E+20J能量,是地球接收辐射的万分之一。大家觉得少吗?失望吗?来几个数字,18年的《世界能源统计年鉴》显示18年全球消耗能源约135.11亿吨油当量(Toe),换算为能量约5.5E+20J,与上述方案能量相当。

所以戴森球并不一定“巨大”关键看你用多少。

戴森球“费事”吗?能量不少,投入不高,才1.1平方公里的太阳能板,假设这块电池板约8000T(国际空间站约100m*70m,42T),大概算一下,从地球轨道变轨到设定轨道,理论上消耗3.8E+17J的能量就行(质量仅考虑了电池板,推进器、燃料为考虑,应该不会有量级的差错),无非就是减速、变轨,以我们这个时代的能量等级和技术难度来说并不算太高,至少可以想像。不太“费事”。

当然,也“费事”。比如能量传输问题。拉电缆肯定是不现实了,茫茫远,一个天文单位距离,关键长短还变,挂到啥都不好。超远距超高能无线传输,是可以幻想的方向,虽然我们现在貌似还没普及零距离无线给手机充电的技术。在本人有限的学识能想到的就有包括高能高转换率太阳能板(当然,还可能有其他的能量转换方式,但我觉得太阳表面温度其实不高,加强改进型太阳能板思路没准就靠谱)和超远距超高能无线传输这两棵技能树需要点。也欢迎对这两个领域熟悉的朋友来普及相关知识。

所以在现在的能耗时代,戴森球并不一定巨大,但确实有点“费事”。

然而可控核聚变可能更“费事”。

上亿度高温,超高压,理论上没有辐射废料,但过程中有,第一壁问题,废料分离问题,都很“费事”。还有燃料问题,燃料丰度、开采难度。比如氦3,这货被太阳风吹得到处都是,地球丰度不高,相对容易开采的有地卫一背面、金星、水星等,差点忘了终极开采源——中央恒星,除了太阳是能直接“扒”的,其他行星不知道富集程度如何开采难度或许不小(我猜应该是飘得到处都是比较“均匀”)。开采最容易的应该是地卫一了吧,氦3月球储量好像有约百万T级别,简单点按终极四氢聚变的0.72%质能转化约E+23~24的能量,按现在能耗够全球用成千上万年(来来来,戴森点了解一下,还能用40亿年,等吃饱了有能力了还能任意扩容哦亲),少倒是不少,可这是“刮”光月球呢,更“费事”得很,还可能相对贵得很。

可控轻核聚变相比戴森球也有绝对的优势。

这个优势就是使用距离。戴森球能源的利用场景是靠近中央恒星的行星供能。而远离恒星的比如恒星际航行,一直靠“大火炉”边的戴森球功能配合激光帆/微波帆就肯定不行了,我们的宇宙中满是这种荒芜地带,这时候就需要可长距离携带的高密度燃料。

终于到了总结的时候了。手机打字好累…

人类都发明导弹了为什么还要用枪?说白了还是钱闹的。钱是不可能不缺钱的,这辈子都不可能不缺钱,做永动机又不会做,就是靠省这种东西,才能够维持得了生活酱紫。哪怕到了戴森球时代,可控核聚变时代,能源也不可能不要钱。

所以我认为在美好未来,能源开发利用模式会是两种技术并存,在不同的应用场景有着不同的活跃。

谢谢。

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全太阳系的聚变原料绝大多数都在太阳上,


而且更爽的是,太阳本身就是个引力约束的聚变反应堆啊。


你只需要造个壳子把它罩起来就可以了,甚至不需要壳子,把太空城停到它旁边就行了。


不过既然是科幻,那还不如更进一步,毕竟太阳这东西,浪费太大了,直接给他拆了,拿来做可控核聚变的原料……

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