假如可控核聚变实现无限能源,戴森球还有存在的意义吗?
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发布时间：2022-05-16 19:05
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时间：2023-11-24 16:10
自古以来，能源问题一直与社会发展息息相关，同时能源问题也是未来100年制约人类发展的重要因素。
随着人类社会文明的进步，人类对能源的需求也越来越多，目前的情况已经是“青山在”也无法满足人类的能源需求。
于是，煤、石油、天然气等能源开始被人类大规模使用，还有风能、太阳能、潮汐现在也开始作为人类所需能量的来源，不过这些还是远远不够的。
随之核能的出现让人类看到了未来能量满足的希望，尤其是来自氘核聚变的能量。在核聚变的过程中可以释放出大量的能量，并且要比核裂变清洁得多，还有核聚变所需的氚在地球的海水中都可以找到，解决了原料问题。
众所周知，核聚变反应所释放的能量是巨大的，而可控核聚变也被誉为能源领域的“圣杯”。
什么是可控核聚变？
核聚变就是两个相对比较轻的原子核聚合为一个较重的原子核，并释放出能量的一个过程。核聚变在我们地球上最常见的就是氘与氚的聚变。
据科学家们探索发现每升海水中大约含有0.03克氘，那么在地球上，仅仅在海水中就有高达45万亿吨的氘，而1升海水中所含的氘，经过核聚变就相当于300升汽油燃烧后释放出的能量，可以说这种能量是取之不竭的。
虽然氚元素在自然界中并不存在，但是它能够依靠中子同锂作用产生，而锂在海水中就可以取到，再加上这种反应并不会产生污染环境的放射性物质。
并且受控核聚变反应还能够在稀薄的气体中持续进行。因此，科学家们是非常希望能够发明出能够有效的控制“氢弹爆炸”的过程的装置，并且能够让能量持续稳定的输出，这也就是可控核聚变。
我们一直在寻找外星文明，前苏联的一位天体物理学家卡尔达舍夫还给宇宙中潜在的文明划分了等级。
宇宙中的一级文明:也被称为行星文明，顾名思义就是能够使用整个行星所有的资源，而我们人类目前就在朝着这个方向努力。
由于人类目前对化石能源的依赖在未来很长一段时间里还会继续，同时核能、太阳能等新能源也在逐渐发展，所以人类文明还达不到一级，充其量只有0.8级左右。
宇宙二级文明:即恒星文明，就是能够对整个恒星系的能源进行调用，科学家就是在这个基础上提出了戴森球的概念。
宇宙*文明:即星系文明，这种程度的文明已经能够利用整个星系的资源。
戴森球概念。
戴森提出的“戴森球理论”可以说是驰名中外，并且在《人工恒星红外辐射源的搜寻》对这个理论也有非常详细的解释。
在戴森看来，我们赖以生存的地球本身所蕴藏的能量是非常有限的，并不是取之不尽的，而且这些能量根本就不可能支撑地球文明可以发展到下一个高级阶段，而在一个恒星－行星系统中，所含有的绝大部分能源都是来自恒星的辐射。
但迄今为止，在太阳系内的各行星也只是接收了太阳辐射能量的大约1/109，所以在戴森看来，我们人类如果想要发展成更高一层面的文明，必须要有一定的能力可以将太阳的能量全部接纳。
因此戴森提出如果能够将太阳用一个巨大的球状结构包围起来，这样就会让太阳的大部分辐射能量能够被我们人类利用起来。
并且，如果发展的好的话，甚至还有可能会利用这些能量来长期支持人类文明发展到足够的一个高度。虽然这个理论让人听起来感到荒缪，并且认为这只是异想天开。
这种情况只有在科幻电影才能够实现，但是如果我们细想的话，其实也是毫无破绽的，因为如果想要发展高级文明就必然要经过这个阶段的才能够完成的。
我们可以看出戴森球带给人类的能量是远远多于可控核聚变。
那么戴森球能够实现吗？
实际上在不少的科幻小说中已经出现了人类打造戴森球的情节，但是现实却是很骨感的，戴森球这种装置几乎不可能实现。
首先人类目前的能力不足，而且在太阳系内的物资非常有限。地球和太阳比较，地球已经非常渺小了，那么要打造出能够将太阳笼罩着的笼子根本是不可能的，还有八大行星的总体积、总质量也没有太阳的大。
因此退一万步来讲，就算能够把八大行星上的矿产资源都用来制造戴森球，也是连个盖子都做不成的。
其次，如果建成了戴森球，那么要让它来吸收太阳的能量然后转化*类可利用的能量，这种技术在现实中是做不到的。
最后戴森球只是一种想象，最基础的理论依据的支持都没有，在20世纪60年代，戴森球就已经被人们认为只是不切实际的一种结构了，而在现在也是不可能实现的，这种解决人类能源问题的方案目前离人类还非常非常遥远。
总结。
目前要解决人类所面临的能源问题，可控核聚变才是一个非常好的方案，它的成功意味着无限能源时代的来临，而目前科学家们也正朝着这个方向努力着，就目前的形势来看，人类有望在几十年内实现可控核聚变。
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时间：2023-11-24 16:11
人类文明的发迹史，就是一部“主流能源”的更新换代史。
人类文明最早的能量源是柴草的热能，后来是煤炭蒸发液态水的蒸汽能，再然后是石油的能量，以及由蒸汽能“驱动生产”的电能，但无论能量如何变化，困扰人类的问题始终都是那一个。
“能量是否高效够用？”
1905年爱因斯坦发表狭义相对论后，其内的质能方程揭示了质量和能量的关系，大意是说，质量和能量是可以互相转化的，任何一种能量释放过程，本质上都是一种质量亏损过程，而以往的“化学反应前后质量守恒”只是一种“近似描述”，就像万有引力定律是广义相对论的“弱场近似”一样。
40年后的1945年，原子弹的爆炸向世人证明了质能方程的正确性，但科学家们知道，在原子弹的核裂变反应过程中，其实只有0.135%的质量被转化成能量了，因此科学家又把氢元素核聚变反应，当做下一个目标。
氢元素核聚变，可以将0.4%的质量完全转化为能量，这也是为什么氢弹威力远超原子弹的原因，但与核裂变已经稳定发电不同，人类文明目前并没有能力让氢元素核聚变反应“稳定”下来，所以可控核聚变技术，一直以来都是都是人类文明梦寐以求的“神技”
氢元素可控核聚变，没有污染也没有放射性危害，材料更是能直接从海水中提取，按照科学家的计算，地球海洋中的核聚变燃料，足够人类文明使用上千亿年。
但“上千亿年“其实是个伪命题，因为人类的能源消耗速度是会随着科技发展，而急剧上升的，所以长远来看，人类还是很需要戴森球的。
在太阳质量占到了太阳系总质量99.86%的情况下，如果人类文明能把太阳全部包裹，那么太阳就能成为人类的“电池”，虽然这个电池的寿命只剩下50亿年，但这个电池每秒钟释放的能量，就够人类文明“挥霍”数百亿年。
太阳系内的地球也好，木星也罢，它们拥有的氢元素远远无法和太阳相比，所以说长远来看，戴森球并不会因为可控核聚变技术的实现，而被遗忘或者淘汰，毕竟从体量上来看，太阳系所有行星加起来，都无法与太阳相比。
除了可控核聚变外，在我们的宇宙中其实还有一种能源，那就是“正反物质湮灭”
正反物质湮灭的质能转化率是100%，相比之下可控核聚变只有0.4%，因此在我们的宇宙中，湮灭能量就是最“高效”的能量，但同时它也是一种比核弹更危险的武器。
理论上来说，只需要半吨反物质就能彻底摧毁地球世界，尽管目前物理学家在加速器中只能生成“微量”反物质，但“反物质武器”已经频繁出现在了科幻作品中。
热心网友
时间：2023-11-24 16:11
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时间：2023-11-24 16:12
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时间：2023-11-24 16:12
