WEBVTT 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， 00:00:12.887 --> 00:00:17.019 在几千光年之外的星球上建造城市， 00:00:17.019 --> 00:00:21.516 维护着银河系的贸易 与交通网络。 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？ 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？ 00:00:28.356 --> 00:00:30.996 银河系政府将会是 什么样子？ 00:00:30.996 --> 00:00:33.726 其中最基本的一个问题是： 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—— 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？ NOTE Paragraph 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 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。 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, 00:00:56.452 --> 00:00:59.832 基于行星的燃料资源， 比如化石能源， 00:00:59.832 --> 00:01:02.352 太阳能电池板和核电站 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， 00:01:07.136 --> 00:01:09.956 但也仅此而已。 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， 00:01:13.165 --> 00:01:16.047 在银河系的范畴内进行拓展则需要 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。 00:01:25.993 --> 00:01:28.863 除非在奇特物理学上取得重大突破， 00:01:28.863 --> 00:01:32.307 否则只有一种能量来源 可以满足需要： 00:01:32.307 --> 00:01:35.447 超大质量黑洞。 NOTE Paragraph 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， 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）： 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。 NOTE Paragraph 00:01:49.905 --> 00:01:52.985 由于角动量守恒， 00:01:52.985 --> 00:01:56.985 那里的颗粒物质 并不直接跌入黑洞， 00:01:56.985 --> 00:02:00.215 而是开始缓慢盘旋。 00:02:00.215 --> 00:02:03.565 由于黑洞强大的引力场， 00:02:03.565 --> 00:02:04.669 这些颗粒 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。 00:02:10.005 --> 00:02:12.935 颗粒之间的相互作用使该动能 00:02:12.935 --> 00:02:15.455 得以辐射到宇宙空间。 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： 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%。 00:02:25.963 --> 00:02:29.523 这大大胜过了核裂变， 00:02:29.523 --> 00:02:32.207 这一目前最为有效且广泛使用的 00:02:32.207 --> 00:02:35.333 从物质中提取能量的方法。 00:02:35.333 --> 00:02:42.432 裂变只能将 0.08% 的 铀原子转化为能量。 NOTE Paragraph 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 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。 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 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， 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。 00:03:06.109 --> 00:03:09.319 一个类似，却更为复杂的设计 00:03:09.319 --> 00:03:12.799 可以在理论上用于黑洞。 00:03:12.799 --> 00:03:17.334 为了制造能量， 黑洞需要不间断的补给—— 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。 00:03:20.584 --> 00:03:21.944 即使我们这样做了， 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 00:03:26.134 --> 00:03:30.134 也会把任何挡路的 建筑结构炸得粉碎。 NOTE Paragraph 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”， 00:03:33.784 --> 00:03:37.074 由巨大的远程控制的收集器构成。 00:03:37.074 --> 00:03:40.024 它们沿着环绕黑洞的轨道成群移动， 00:03:40.024 --> 00:03:44.024 远离吸积盘， 但与其保持在同一平面上。 00:03:44.024 --> 00:03:46.714 这些装置可以用类似于镜子的嵌板 00:03:46.714 --> 00:03:50.054 把收集到的能量传送给动力装置 00:03:50.054 --> 00:03:52.750 或电池，来进行存储。 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: 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。 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， 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。 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， 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—— 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。 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。 00:04:27.243 --> 00:04:32.495 它将驱动文明在整个 银河系进行传播。 NOTE Paragraph 00:04:32.495 --> 00:04:35.085 这一切看起来似乎是一个疯狂臆测。 00:04:35.085 --> 00:04:38.255 但是即使是现在， 在当前的能源危机中， 00:04:38.255 --> 00:04:41.795 我们也面临着地球资源有限的问题。 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， 00:04:45.795 --> 00:04:48.825 特别是当人类这一物种在为生存 00:04:48.825 --> 00:04:52.035 和科技进步而努力的时候。 00:04:52.035 --> 00:04:54.855 也许，已经有文明 00:04:54.855 --> 00:04:58.055 征服了这些天体巨人。 00:04:58.055 --> 00:04:59.935 也许，我们甚至可以对此有所察觉： 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， 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。 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。 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。