1
00:00:07,814 --> 00:00:12,887
想象一下，在遥远的未来，人类
可及的疆域超越了我们淡蓝色的星球，

2
00:00:12,887 --> 00:00:17,019
在几千光年之外的星球上建造城市，

3
00:00:17,019 --> 00:00:21,516
维护着银河系的贸易
与交通网络。

4
00:00:21,516 --> 00:00:25,406
以我们现在的文明，
要如何实现这一飞跃？

5
00:00:25,406 --> 00:00:28,356
其中有许多事情需要考虑——
我们该如何沟通？

6
00:00:28,356 --> 00:00:30,996
银河系政府将会是
什么样子？

7
00:00:30,996 --> 00:00:33,726
其中最基本的一个问题是：

8
00:00:33,726 --> 00:00:37,616
我们将从哪里获得足够的
能源来驱动这个文明——

9
00:00:37,616 --> 00:00:43,582
它的工业、外星环境改造
以及及宇宙飞船？

10
00:00:43,582 --> 00:00:47,582
一位名叫尼古拉·卡尔达肖夫
（Nikolai Kardashev）的天文学家

11
00:00:47,582 --> 00:00:52,452
提出了一个量表，用以量化文明
在进化中对能量不断增长的需求。

12
00:00:52,452 --> 00:00:56,452
在第一个进化阶段，
也就是我们现在所处的阶段,

13
00:00:56,452 --> 00:00:59,832
基于行星的燃料资源，
比如化石能源，

14
00:00:59,832 --> 00:01:02,352
太阳能电池板和核电站

15
00:01:02,352 --> 00:01:07,136
也许足够让我们在太阳系内
其它星球上定居，

16
00:01:07,136 --> 00:01:09,956
但也仅此而已。

17
00:01:09,956 --> 00:01:13,165
对于处在第三，也是
最后阶段的文明来说，

18
00:01:13,165 --> 00:01:16,047
在银河系的范畴内进行拓展则需要

19
00:01:16,047 --> 00:01:25,993
比太阳每秒释放的 385 尧焦耳
还要多出 100 亿倍的能量。

20
00:01:25,993 --> 00:01:28,863
除非在奇特物理学上取得重大突破，

21
00:01:28,863 --> 00:01:32,307
否则只有一种能量来源
可以满足需要：

22
00:01:32,307 --> 00:01:35,447
超大质量黑洞。

23
00:01:35,447 --> 00:01:39,447
把黑洞视为能量来源
是一种反直觉的想法，

24
00:01:39,447 --> 00:01:44,033
但它们的自然特性就是如此。
这要归结于它们的吸积盘（Accretion disk）：

25
00:01:44,033 --> 00:01:49,905
一种圆形扁平结构，由掉落在
事件视界（Event horizon）内的物质构成。

26
00:01:49,905 --> 00:01:52,985
由于角动量守恒，

27
00:01:52,985 --> 00:01:56,985
那里的颗粒物质
并不直接跌入黑洞，

28
00:01:56,985 --> 00:02:00,215
而是开始缓慢盘旋。

29
00:02:00,215 --> 00:02:03,565
由于黑洞强大的引力场，

30
00:02:03,565 --> 00:02:04,669
这些颗粒

31
00:02:04,669 --> 00:02:10,005
在一寸寸接近事件视界时，
将它们的势能转化成了动能。

32
00:02:10,005 --> 00:02:12,935
颗粒之间的相互作用使该动能

33
00:02:12,935 --> 00:02:15,455
得以辐射到宇宙空间。

34
00:02:15,455 --> 00:02:18,934
其间的物质到能量的
转化效率非常惊人：

35
00:02:18,934 --> 00:02:25,963
非旋转黑洞是 6%，
而旋转黑洞则可以高达 32%。

36
00:02:25,963 --> 00:02:29,523
这大大胜过了核裂变，

37
00:02:29,523 --> 00:02:32,207
这一目前最为有效且广泛使用的

38
00:02:32,207 --> 00:02:35,333
从物质中提取能量的方法。

39
00:02:35,333 --> 00:02:42,432
裂变只能将 0.08% 的
铀原子转化为能量。

40
00:02:42,432 --> 00:02:46,123
开发利用这一能量的关键，
也许就在于一个由物理学家

41
00:02:46,123 --> 00:02:52,152
弗里曼·戴森（Freeman Dyson）设计的，
被称为“戴森球”的结构。

42
00:02:52,152 --> 00:02:56,803
在 20 世纪 60 年代，
戴森提出，先进的星球文明

43
00:02:56,803 --> 00:03:01,020
可以设计建造一个围绕在
其主要恒星周围的人造球体，

44
00:03:01,020 --> 00:03:06,109
用它来捕获恒星所辐射出的
所有能量，从而满足他们的需求。

45
00:03:06,109 --> 00:03:09,319
一个类似，却更为复杂的设计

46
00:03:09,319 --> 00:03:12,799
可以在理论上用于黑洞。

47
00:03:12,799 --> 00:03:17,334
为了制造能量，
黑洞需要不间断的补给——

48
00:03:17,334 --> 00:03:20,584
所以我们不会想用一个球体
把它全部覆盖。

49
00:03:20,584 --> 00:03:21,944
即使我们这样做了，

50
00:03:21,944 --> 00:03:26,134
从许多超大质量黑洞的两极
射出的等离子射流

51
00:03:26,134 --> 00:03:30,134
也会把任何挡路的
建筑结构炸得粉碎。

52
00:03:30,134 --> 00:03:33,784
所以，取而代之，
我们也许可以设计一种“戴森圈”，

53
00:03:33,784 --> 00:03:37,074
由巨大的远程控制的收集器构成。

54
00:03:37,074 --> 00:03:40,024
它们沿着环绕黑洞的轨道成群移动，

55
00:03:40,024 --> 00:03:44,024
远离吸积盘，
但与其保持在同一平面上。

56
00:03:44,024 --> 00:03:46,714
这些装置可以用类似于镜子的嵌板

57
00:03:46,714 --> 00:03:50,054
把收集到的能量传送给动力装置

58
00:03:50,054 --> 00:03:52,750
或电池，来进行存储。

59
00:03:52,750 --> 00:03:57,704
我们需要确保这些收集器
建造在正确的半径上:

60
00:03:57,704 --> 00:04:00,734
如果太近，它们
会因辐射出的能量而融化。

61
00:04:00,734 --> 00:04:05,537
太远的话，它们则只能
收集到极小部分的可获能量，

62
00:04:05,537 --> 00:04:09,187
而且可能会被那些绕着
黑洞运行的恒星摧毁。

63
00:04:09,187 --> 00:04:14,071
我们很可能需要
相当于几个地球储量的，

64
00:04:14,071 --> 00:04:17,181
如赤矿石这样的高反光材料
来建造整个系统——

65
00:04:17,181 --> 00:04:23,053
再加上几个被拆卸了的星球，
以组建一支机器人施工军团。

66
00:04:23,053 --> 00:04:27,243
一旦建成，这个戴森圈
将是一个科技杰作。

67
00:04:27,243 --> 00:04:32,495
它将驱动文明在整个
银河系进行传播。

68
00:04:32,495 --> 00:04:35,085
这一切看起来似乎是一个疯狂臆测。

69
00:04:35,085 --> 00:04:38,255
但是即使是现在，
在当前的能源危机中，

70
00:04:38,255 --> 00:04:41,795
我们也面临着地球资源有限的问题。

71
00:04:41,795 --> 00:04:45,795
我们将始终需要新的方法来
制造可持续能源，

72
00:04:45,795 --> 00:04:48,825
特别是当人类这一物种在为生存

73
00:04:48,825 --> 00:04:52,035
和科技进步而努力的时候。

74
00:04:52,035 --> 00:04:54,855
也许，已经有文明

75
00:04:54,855 --> 00:04:58,055
征服了这些天体巨人。

76
00:04:58,055 --> 00:04:59,935
也许，我们甚至可以对此有所察觉：

77
00:04:59,935 --> 00:05:03,925
当我们看到从他们的黑洞
射出的光时而变暗时，

78
00:05:03,925 --> 00:05:08,175
那是戴森圈的部件
在我们与他们之间穿过。

79
00:05:08,175 --> 00:05:13,081
或许这些超级构造将注定
停留在理论范畴。

80
00:05:13,081 --> 00:05:17,345
只有时间——和我们的科学智慧
——才知晓答案。