- 如果可控核聚变实现无限能源,还有戴森球存在意义吗
- 人类文明的中心思想是什么
- 如果在海洋最深处引爆一颗核弹,海面上会发生什么
- 戴森球理论靠谱吗
- 《复仇者联盟3》里灭霸想减少人口,说是为地球长远考虑,如何评价这种做法
如果可控核聚变实现无限能源,还有戴森球存在意义吗
戴森球,是普林斯顿研究院教授弗里曼·戴森在1960年就提出的一种理论。
图1.弗里曼·戴森
没错,戴森教授在戴森球等理论的阐述上,更像是一个科幻作家。戴森球是指一个人造巨型天体,包裹住恒星,吸收恒星的绝大部分辐射,这种近乎于掠夺的资源截获,才能支撑超高等文明的发展需求。也因此,以戴森球为基础的进一步理论是:
图2、戴森球模型
探寻戴森球的存在,以此来寻找超高等的文明。
戴森球的理论支撑并不复杂,其实就是一个超大的太阳能板而已。但这需要大量的资源投入,而且没有理论支撑,这是否会地球的生态产生巨大的影响,更主要的是,以硅为基础的太阳能板,在靠近太阳、并将太阳包裹的过程中,根本承受不了太阳的巨大辐射能,更不要说耀斑和太阳风。还有:包裹太阳吸收的巨大能量,必然会带来过度负载。
材料、工程、资源等等,都远远不是现在人类能达到的水平。
而可控核聚变,似乎简单多了,但,即使如此,也是有效控制“氢弹爆炸”的过程,但目前来看,还不能投入使用,不过相信可控核聚变成为大规模现实后,人类将迎来再次腾飞!
人类文明的中心思想是什么
人类文明包括物质、精神二个文明,其中物质文明是基础。
物质文明的核心是解放生产力,其中社会财富公平分配是前提。
精神文明的核心是维护社会公德。
如果在海洋最深处引爆一颗核弹,海面上会发生什么
朋友,把约5300万吨TNT当量的沙皇炸弹(大伊万,人类迄今为止试爆过的最大当量核弹)放到马里亚纳海沟斐查兹海渊(人类已知的地球最深点,海下11034米)引爆,是否符合你的题目要求?不过,结果可能会令你失望,海面上基本不会有太大的波动,人类的大玩具对于海洋来说过于“小儿科”了。
▲Tsar bomb 沙皇炸弹(AN-602,5300万吨TNT当量,1961年于新地岛上空4200米处引爆)
事实上,人们很早就想到在水下引爆核弹,并且曾经也做过类似的试爆,可惜大多都是在百米以内的深度测试只有几万吨当量的核弹。将人类史上引爆过的最强大核武器“5300万吨当量的Tsar bomb”放到大约11公里深的马里亚纳海沟最深处,试图去依靠引发强大的海啸,这种“疯狂的想法”其实已经出现几十年了,事实证明这种设想无异于“痴人说梦”,其破坏效应与海面引爆或者低空引爆差的太远了。
水下核爆炸过程和效果的分析
我们且不说如何成功将核弹布设到11公里深的海底去引爆,假设这种行为本身是可行的。当核弹在海水中爆炸时,热辐射蒸发海水产生的水蒸气和冲击波会迅速形成一个“炽热蒸汽球形空腔”,此时如果爆点距离海面比较近,空腔会向上膨胀突破海面形成“中空水柱”,海面下的空腔会将海水中的杂质、砂石等吸入并通过中空通道喷射到天空中。
随后,突破海面的“炽热蒸汽球形空腔”(巨型气泡)在空气中继续上升,因为其巨大的体量和携带的海水(重力、压力作用),会在内部形成断层而破碎,砸回海面形成巨大的海浪。这一过程,基本阐述了核弹在水下引爆引起海浪的过程,但是需要注意需要距离海面足够近。
如果在深海引爆大型核弹想要在海面上做点什么,我们就需要知道水下核爆后产生的“炽热蒸汽球形空腔”最终能不能突破海面?根据“水下核爆各种理论模型的评估”可以计算沙皇炸弹在马里亚纳海沟底部爆炸后形成的“气泡”膨胀半径:
▲注意上式中:“Radius”为半径;“53megatons”为5300万吨;“Mariana Trench pressure”是指大约11000米深处马里亚纳海沟的水压;“1 ATM”为1个标准大气压;
根据上述评估结果:当“沙皇炸弹”在11000米深的马里亚纳海沟底部爆炸后,形成的“气泡”膨胀半径只有区区580米,就算按直径算整个“气泡”的直径也就大约1100米多点,上面还有大约10公里深的海水压着,根本翻不起半点浪花。当核爆形成的“炽热蒸汽球形空腔”膨胀向上膨胀大约580米后,会使气泡上部的海水“凸起”(但是幅度非常小),随后气泡上的高压海水会迅速迫使气泡收缩,核爆产生得能量会再次让气泡膨胀到极限而再次被海水压缩,经过3、4次膨胀、收缩后将会耗尽核爆的能量而使气泡破碎,随后破碎气泡上方10000米高度的海水,回流填补直径1000米气泡破碎的空腔,不会在海面上产生一丝的影响,更别谈什么海啸了。
水下核爆的试验
当然,我们上文所述只是理论上如此,但是根据美军“十字路口”水下核试验的结果,其“气泡形成和溃散”的过程与上文理论模型基本一致,只不过是因为核爆距离水面相当近,气泡空腔冲出了海面而已。
▲美军“十字路口”水下核爆
1946年,南太平洋马绍尔群岛比基尼环礁附近,美军进行了浅海核爆试验:将一颗2.3万吨当量的“Baker”核弹装在沉箱中,利用钢缆和LSM-60两栖登陆舰将其吊放入水面下27米深处并引爆。引爆的瞬间,海水立即被照亮并且在海平面下形成一个高温汽化空腔,随机气泡突破海面并使海水形成一个白色巨大的水帽,水帽在1秒种之内蹿升到1600米高的空中,水帽下是一根中空水柱(如上图)。爆炸后约10秒,白色水帽开始下落并且逐渐崩溃,约200万吨海水砸向海面形成巨大的波浪和水汽。根据检测仪器拍摄的照片显示,传递出来的第一排海浪高达29米,前后共有大约20个浪峰以90公里/小时的速度向外扩展,但是当扩展到大约5公里外时,海浪已经衰减到4.5米高,此后迅速恢复平静。
由此可知,虽然十字路口水下核爆的当量只有2.3万吨,但是爆心距离海面只有27米深,所以造成了比较大的海浪。但是万米深处的海水压力,对于核爆的影响将成几何级数增长,现有的核武器在那里引爆对于海面来说不会有太大的影响(当然,爆心附近处的高温和辐射对于生物的杀伤还是很严重的,但也很难传递到海面上)。
戴森球理论靠谱吗
戴森球理论,这是戴森为寻找外星高度发达的文明而设想出来的一种理论。该理论认为文明发展到了一定高级的程度后,由于星球自身的固有能源被耗尽,同时文明发展所需要的能源由与日俱增,且核能等虽强大,但终究不是理想安全的能源,因此对一个高度发达的文明来说,最佳的理想方案便是大量地采集自身恒星的能量来维持文明的发展了。
戴森球的理论设想是通过某种方法将该文明星球所在的恒星上围上一圈可吸收恒星辐射能量的收集器,然后收集器再将其所收集到了恒星能量通过某种红外波,微波,亦或者其他什么波的形式将其输送到该文明星球上。这理论设想在科学理论上,确实是可以存在的,而且仿佛还有一种文明发展到后期的必然趋势的样子。
想象一下我们的地球,在整个漫长的文明进程中,不可生的能源,石油,煤,天然气等必然最先消耗殆尽,然后什么其他的氦-3,亦或者是可燃冰等,最终也是会面临着同样的局面,剩下的是核能跟太阳能。可是整个文明的发展时期是极其漫长的,核能终究是会有泄漏的可能,它并不是一种可以持续安全被利用的可靠能源,所以太阳能的采集是地球文明后期最佳的路径。不要说什么火星木星上的甲烷或是其他能源,那些我们用不起,因为运输本身就存在着一个极大的收支不平衡的问题。
我们地球所能接收到的太阳辐射仅仅只有太阳辐射的20亿分之一,可想而知,太阳的能量到底还有多少可以被我们无限利用。
有人说,地球那么大,完全采集太阳辐射到地球上的能量就可以了,可实际上呢?太阳能辐射到地球,它们并不是说要全部只提供给你们人类使用的,它还需要给地球的整个生态系统运行提供能量,所以人类要吸取辐射到地球上的能量,那是要有个限度的,否则那将是害人害己。
已经辐射到地球上的能量不能提取太多,于是人类文明唯一能够做的就是到外太空去提取收集了。虽然未来的科技日益的发达,对能源的需求越来越大,因此人类也需要发送更多的太阳能收集器到太空中,最终太空中的收集器多到可以绕太阳一圈,而这就是所谓的戴森球。
可是对于戴森球的存在,确确实实是只能停留在理论的脚步上,因为要在整个恒星的外围放上一圈能量采集器,那得需要多少的物质材料啊,前提又得需要耗费多少的能源将着这些材料发送上去?
我们要在太阳上围上一圈能量采集器所需要的物质,或许就算是10个地球的质量的物质也未必能够将它围起来吧。同时,要将那么多的物质发送到那么遥远的太空中,我们就算是能耗用100个现有的地球能源,那也未必能够完全地将它们送上去吧。
因此,戴森球在理论上是靠谱的,但是在实际上,那是完全行不通的,是不靠谱的。
《复仇者联盟3》里灭霸想减少人口,说是为地球长远考虑,如何评价这种做法
灭霸为什么杀掉一半人口?电影里有说,灭霸不是热爱,而是出于伟大的目的。
灭霸的家乡泰坦星资源匮乏,无法养育众多人口。为保存文明,灭霸向星球议会提出,消灭一半人口,度过危机。灭霸的提议被驳回,泰坦星后来毁灭。劫后余生的灭霸愤恨不已,决心成为铁血的清道夫,世界平衡的守护者。
为表明灭霸不是的屠夫,编剧让灭霸收养孤女卡魔拉,她是灭霸之旅的恻隐心动。卡魔拉问灭霸,她本来活得很快乐,为什么要收养她?灭霸回答道:在垃圾堆觅食是快乐吗?我杀了你星球一半人口,他们现在丰衣足食过得很快乐啊。简直让人无言以对。
灭霸自认为理解宇宙秘密。他流着眼泪,把卡魔拉丢下山崖,为的是他的崇高使命。就这样一个灭霸,为拯救世界,甘冒恶名。就连他消灭世界一半人口的手段,也充满慈悲:戴着集齐六颗无限宝石的手套,打个响指,一半人口消失,没有痛苦,灰飞烟灭。
微博上很多人被感动。这哪是什么超级反派,简直是仁慈的救世主啊。调侃纷自沓来,什么计生委主任、环保主义者。“他不为权、不图利,为了崇高的环保事业,不惜舍弃声誉,牺牲家庭,排除万难,虽千万人吾往矣。事成之后,又主动功成身退,躬耕草庐。”
虽说是电影,同情屠夫未免也太魔幻吧。然而,世界正是这样,许多人借着漫画电影,找到宣泄出口,发表着对人类社会的误解。在许多知识人看来,这个世界确实人口太多,灭霸的做法简单粗暴,也是无奈之举。
知乎和微博上,很多人讨论马尔萨斯陷阱。这是他们能搬出最支持“人类过剩”的理论。人口以指数增长,而资源和粮食则是线性增长,因此每隔一段时间,人口数量就会超过环境承载的上限。这时候,战争和饥荒就会成为消除过剩人口的自然选择。
14世纪,黑死病在欧洲大概杀死40%人口(现实版灭霸)。有些人则认为,黑死病并非一无是处,它可能是欧洲经济增长的转折点。他们认为,大量人口消灭,劳动力大量减少,工人工资上涨,增加了资本家的雇佣成本,他们倾向于用新技术节约人力成本,地主也尽量养羊而不种田,纺织业发展起来。工业革命的大幕徐徐拉开。
这样一说,黑死病不就间接促进人类经济发展?你没看错,经济学界存在大量这种对黑死病“正面意义”的解读。在微博和知乎,很多这类志存高远的思考者。
看电影时,我甚至怀疑,《复仇者联盟3》编剧也是灭霸理论的支持者。只是碍于世俗道德,才把它打造成反派——然而,灭霸是有史以来最温情脉脉,最让人动容的反派。
电影最后,奇异博士问灭霸,消灭一半人口之后你要干什么呢?灭霸回答说,我要找个平静的地方看日出日落。抵挡住复联英雄群殴,灭霸达成使命,打了个响指。然后,他就此收手,平静看着夕阳西下,露出胜利者的微笑。惨烈的“全面战争”,灭霸是最后赢家。
灭霸和他的支持者认为人口过多,错在哪里呢?
先从几个简单的事实批驳说起吧。
首先,很多误解马尔萨斯。人口过剩论者爱谈“马尔萨斯陷阱”。事实上老马不是他们以为的社会达尔文主义者。相反,他是古典自由主义者。马尔萨斯只是指出人口增长和经济发展的不同步。他的真正主张是,发展生产和贸易,使生产能力适应人口增长。
马尔萨斯指出,私有制恰恰能约束人口无限增长。人类生育不是无节制冲动的结果,而是依据财产状况来决策。对私有财产的破坏,才会带来人口问题。比如马尔萨斯批评英国女王颁布的“济贫法”。他认为,这部法律鼓励不负责任的生育,批量制造贫民。
用私有制反驳“人口会无限增长”很有力。事实上,现代国家一旦步入正轨,城市化开启,生育率就会下降,国家想拉也拉不回。用马尔萨斯论证消灭过剩人口,显然是请错了神。
第二个事实,是对中世纪黑死病后果的理解。黑死病横扫之下,大量耕地荒芜,贸易为之断绝,欧洲陷入“白骨露于野,千里无鸡鸣”的悲惨景象。从任何角度说,人口减少都是对生产的极大破坏,因为人本身就是目的,也是最重要的生产要素。
黑死病浪潮之后,欧洲历史“触底反弹”,并不是人口减半的福利。原因而是,黑死病冲击教会统治,使他们放松对经济的控制,大量税收无人征收。传统农奴制衰落,自耕农大量发展起来,甚至成为英国主流。黑死病之后,意大利兴起文艺复兴运动,新思潮极大解放人们思想,贸易重新活跃,欧洲和平也有更稳固基础,人口重新增长起来。
这才是黑死病后欧洲转轨的,劫难之后的凤凰涅槃。所谓“黑死病消灭人口促进经济增长”,完全是醉汉的疯话。
人类社会的繁荣,不是来源于自然赐予,而是人类自身的创造。资源随着人类知识进步,会越来越多。消灭一半人类,不会让剩下一半人的日子变好。资源会减少,繁荣会萎缩,这些远远超过一半限额。倘若灭霸多打几个响指,无需他赶尽杀绝,其馀人类也会迅速退化到刀耕火种的丛从时代,直至灭绝。
聊完这些,你会明白灭霸和他的粉丝有多疯狂。在他们眼中,不要说地球,宇宙外星的资源也远远不够。地球想要有出路,解决之道只有减员,由忍辱负重的大神随机裁决,好换得地球光明的前途。这完全无视他利和经济规律,打着高尚名义,行之实。