自古以來(lái),能源問(wèn)題一直與社會(huì)發(fā)展息息相關(guān),同時(shí)能源問(wèn)題也是未來(lái)100年制約人類發(fā)展的重要因素。 隨著人類社會(huì)文明的進(jìn)步,人類對(duì)能源的需求也越來(lái)越多,目前的情況已經(jīng)是“青山在”也無(wú)法滿足人類的能源需求。 于是,煤、石油、天然氣等能源開始被人類大規(guī)模使用,還有風(fēng)能、太陽(yáng)能、潮汐現(xiàn)在也開始作為人類所需能量的來(lái)源,不過(guò)這些還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。 隨之核能的出現(xiàn)讓人類看到了未來(lái)能量滿足的希望,尤其是來(lái)自氘核聚變的能量。在核聚變的過(guò)程中可以釋放出大量的能量,并且要比核裂變清潔得多,還有核聚變所需的氚在地球的海水中都可以找到,解決了原料問(wèn)題。 眾所周知,核聚變反應(yīng)所釋放的能量是巨大的,而可控核聚變也被譽(yù)為能源領(lǐng)域的“圣杯”。 什么是可控核聚變? 核聚變就是兩個(gè)相對(duì)比較輕的原子核聚合為一個(gè)較重的原子核,并釋放出能量的一個(gè)過(guò)程。核聚變?cè)谖覀兊厍蛏献畛R姷木褪请c氚的聚變。 據(jù)科學(xué)家們探索發(fā)現(xiàn)每升海水中大約含有0.03克氘,那么在地球上,僅僅在海水中就有高達(dá)45萬(wàn)億噸的氘,而1升海水中所含的氘,經(jīng)過(guò)核聚變就相當(dāng)于300升汽油燃燒后釋放出的能量,可以說(shuō)這種能量是取之不竭的。 雖然氚元素在自然界中并不存在,但是它能夠依靠中子同鋰作用產(chǎn)生,而鋰在海水中就可以取到,再加上這種反應(yīng)并不會(huì)產(chǎn)生污染環(huán)境的放射性物質(zhì)。 并且受控核聚變反應(yīng)還能夠在稀薄的氣體中持續(xù)進(jìn)行。因此,科學(xué)家們是非常希望能夠發(fā)明出能夠有效的控制“氫彈爆炸”的過(guò)程的裝置,并且能夠讓能量持續(xù)穩(wěn)定的輸出,這也就是可控核聚變。 我們一直在尋找外星文明,前蘇聯(lián)的一位天體物理學(xué)家卡爾達(dá)舍夫還給宇宙中潛在的文明劃分了等級(jí)。 宇宙中的一級(jí)文明:也被稱為行星文明,顧名思義就是能夠使用整個(gè)行星所有的資源,而我們?nèi)祟惸壳熬驮诔@個(gè)方向努力。 由于人類目前對(duì)化石能源的依賴在未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間里還會(huì)繼續(xù),同時(shí)核能、太陽(yáng)能等新能源也在逐漸發(fā)展,所以人類文明還達(dá)不到一級(jí),充其量只有0.8級(jí)左右。 宇宙二級(jí)文明:即恒星文明,就是能夠?qū)φ麄€(gè)恒星系的能源進(jìn)行調(diào)用,科學(xué)家就是在這個(gè)基礎(chǔ)上提出了戴森球的概念。 宇宙三級(jí)文明:即星系文明,這種程度的文明已經(jīng)能夠利用整個(gè)星系的資源。 戴森球概念。 戴森提出的“戴森球理論”可以說(shuō)是馳名中外,并且在《人工恒星紅外輻射源的搜尋》對(duì)這個(gè)理論也有非常詳細(xì)的解釋。 在戴森看來(lái),我們賴以生存的地球本身所蘊(yùn)藏的能量是非常有限的,并不是取之不盡的,而且這些能量根本就不可能支撐地球文明可以發(fā)展到下一個(gè)高級(jí)階段,而在一個(gè)恒星-行星系統(tǒng)中,所含有的絕大部分能源都是來(lái)自恒星的輻射。 但迄今為止,在太陽(yáng)系內(nèi)的各行星也只是接收了太陽(yáng)輻射能量的大約 1/109,所以在戴森看來(lái),我們?nèi)祟惾绻胍l(fā)展成更高一層面的文明,必須要有一定的能力可以將太陽(yáng)的能量全部接納。 因此戴森提出如果能夠?qū)⑻?yáng)用一個(gè)巨大的球狀結(jié)構(gòu)包圍起來(lái),這樣就會(huì)讓太陽(yáng)的大部分輻射能量能夠被我們?nèi)祟惱闷饋?lái)。 并且,如果發(fā)展的好的話,甚至還有可能會(huì)利用這些能量來(lái)長(zhǎng)期支持人類文明發(fā)展到足夠的一個(gè)高度。雖然這個(gè)理論讓人聽起來(lái)感到荒繆,并且認(rèn)為這只是異想天開。 這種情況只有在科幻電影才能夠?qū)崿F(xiàn),但是如果我們細(xì)想的話,其實(shí)也是毫無(wú)破綻的,因?yàn)槿绻胍l(fā)展高級(jí)文明就必然要經(jīng)過(guò)這個(gè)階段的才能夠完成的。 我們可以看出戴森球帶給人類的能量是遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于可控核聚變。 那么戴森球能夠?qū)崿F(xiàn)嗎? 實(shí)際上在不少的科幻小說(shuō)中已經(jīng)出現(xiàn)了人類打造戴森球的情節(jié),但是現(xiàn)實(shí)卻是很骨感的,戴森球這種裝置幾乎不可能實(shí)現(xiàn)。 首先人類目前的能力不足,而且在太陽(yáng)系內(nèi)的物資非常有限。地球和太陽(yáng)比較,地球已經(jīng)非常渺小了,那么要打造出能夠?qū)⑻?yáng)籠罩著的籠子根本是不可能的,還有八大行星的總體積、總質(zhì)量也沒(méi)有太陽(yáng)的大。 因此退一萬(wàn)步來(lái)講,就算能夠把八大行星上的礦產(chǎn)資源都用來(lái)制造戴森球,也是連個(gè)蓋子都做不成的。 其次,如果建成了戴森球,那么要讓它來(lái)吸收太陽(yáng)的能量然后轉(zhuǎn)化成人類可利用的能量,這種技術(shù)在現(xiàn)實(shí)中是做不到的。 最后戴森球只是一種想象,最基礎(chǔ)的理論依據(jù)的支持都沒(méi)有,在20世紀(jì)60年代,戴森球就已經(jīng)被人們認(rèn)為只是不切實(shí)際的一種結(jié)構(gòu)了,而在現(xiàn)在也是不可能實(shí)現(xiàn)的,這種解決人類能源問(wèn)題的方案目前離人類還非常非常遙遠(yuǎn)。 總結(jié)。 目前要解決人類所面臨的能源問(wèn)題,可控核聚變才是一個(gè)非常好的方案,它的成功意味著無(wú)限能源時(shí)代的來(lái)臨,而目前科學(xué)家們也正朝著這個(gè)方向努力著,就目前的形勢(shì)來(lái)看,人類有望在幾十年內(nèi)實(shí)現(xiàn)可控核聚變。 |
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