人类文明驶向星辰大海，需要提升能源利用能力

摘要：人类现在的文明程度还只有0.73级，大规模利用能源的能力还没有延伸到星际空间（太空），我们还困在地球上。

根据2018年的数据，人类所消耗的能量，有科学家估算，达到的宇宙文明程度还只有0.73级。宇宙文明程度包括一级文明、二级文明、三级文明甚至更多级。人类若要发展到一级文明，还需要奋斗200年；发展到二级文明，还需要奋斗5000年。三级文明现在连想都无法想象，因此到底要多少亿年，没人能给出预测。

（图片来自pixabay.com）

每一级文明的能力，用人类文明为例，简单地说，达到一级文明(行星文明，该文明可以主宰整个行星能源的总和，比如地球上的所有能源），就完全能够掌控地球（使用水力、太阳能、风力、核聚变、地热等行星上所有能源），就不怕来自地球的任何灾难；发展到二级文明（恒星文明，该文明能够收集整个恒星系统的能源，比如整个太阳系的能源），就能够完全掌控太阳系（用戴森球收集太阳能），不惧怕来自太阳系的任何灾难；发展到三级文明(星系文明，该文明可以利用星系系统的能源，比如银河系的能源）就能够完全掌控银河系，不惧怕来自整个星系的任何灾难。

这里衡量这个群体能不能算得上是文明体，就是看这个群体能不能进行星际间通讯，通俗地说就是能够使用无线电向太空发射电波和收取电波。这样看来，科技文明才能够算是宇宙文明，人类在发展出现代科学之前的农耕时代，与宇宙文明还不挨边。在1级之前还有0级文明，只能利用很少的自然资源，如狩猎动物、种植庄稼、燃烧木材等等，是最原始的文明，这些采集狩猎时代、农耕时代属于0级文明。

地球上生物有亿万种，都属于生命，但发展出文明的只有人类。那么生命需要具备什么条件才能够发展出一级文明呢？下面几点是最基本的要求：

1、这个生命群体必须产生出智慧，前提是具有自我意识和群体间的交流方法，比如人类有了思想和语言，就能通过交流，形成群体智慧与合力。

2、能够制造和使用工具，通过工具来延长和加大自己对自然界的应对和干预能力。

3、具有好奇心和探索精神，能够不断洞悉和深化对大自然规律的探究。自然规律是不以地域和发现主体为转移的，而是可以放之宇宙而皆准的真理，是事物内在本质的联系。

1958年，戴森作为核心成员加入到美国NASA重返月球的“猎户座计划”中。该计划是一项旨在直接以探测器后方一连串的原子 弹爆炸来驱动（核脉冲推进），即利用少量的核燃料产生的巨大能量来作为火箭推力的航天器研究计划。它肩负着各项使命，其中有一个宏大的星际计划，包括防御小行星和太空采矿。当时，该设计计划于1965年实现火星登陆、1970年到达土星，可谓是一项极其大胆的计划。 

　　

现在使用的化学火箭，其大部分体积被燃料箱占据，因此需要巨大的能量才能克服重力上升。由于大部分的能量都被用来举起沉重的燃料箱和庞大的燃料，所以即使花费了巨大的燃料，送到宇宙空间的有效载荷也少得可怜。不过，如果使用核动力火箭，由于燃料变得非常轻，因此对火箭的飞行几乎不造成影响。这样，核燃料可以更加有效地推进火箭本体更快飞行至更远的太空。而且，使用核动力火箭还可能将“太空殖民地”那样的巨大建筑物带入太空，如将酒店那样环境舒适的住宅区送入火星、土星或更远的太空，甚至可能成为往返于恒星之间的宇宙飞船。 

　　

但是，由于该计划存在放射性污染的危险，随着1963年8月5日《部分禁止核试验条约》（该条约禁止在宇宙空间进行核实验，而核火箭研发就属于条约禁止的内容）的颁布并生效，该计划事实上已经结束。核火箭在通过小型核炸弹连续爆炸产生的推力不断飞行时，抛弃的放射性废物会对环境造成污染。通过计算，戴森得出了核火箭致癌死亡率增加的结论，因此认为应该放弃此计划。

 

1960年，当时在普林斯顿高等研究院工作的戴森提出了一种利用足够先进的技术来实现无限燃料供应的构想。戴森认为，像地球这样的行星，本身蕴藏的能源是非常有限的，远不足以支撑其文明发展到高级阶段（第三级文明和更高级文明），而一个恒星所产生的绝大部分辐射能都被浪费掉了。目前人类能从太阳系各行星接收到的辐射能可以说是微乎其微(太阳输送给地球的能量只占它总辐射量的22亿分之一)。而一个高度发达的文明，必然有能力将太阳用一个巨大的球状结构包围起来，使得太阳的大部分辐射能量被截获，以长期支持这个文明，使其发展到足够的高度。这一被称为“戴森球”的构想，指的是一个足够发达的文明通过建造一个由接受器和能量转换器构成的球，就可以最大限度地利用目标恒星（比如太阳）的能量。但是，实现这一目标的前提是人类文明要达到远比现在发达的水平，除了要能完全利用地球上的所有能源（核聚变燃料氘和氚、太阳能、水力、风力、地热等），还要能利用月球上的核聚变燃料（氦-3），将月球作为人类从第一级行星文明向第二级恒星文明发展的“中途加油站”。核聚变燃料氚的半衰期为12.43年，其核污染时间相对于核裂变燃料铀235（铀235的半衰期为7亿年）来说少了几乎无数倍。

有利于人类文明进步、环境保护和人体健康的科技，才是人类未来科技良性发展的方向。