大問題:外星人存在嗎?硬核破解費(fèi)米悖論

關(guān)于散熱假說,進(jìn)行一個補(bǔ)充修正:以地球為例
運(yùn)行星際殖民項目需要龐大計算量,同時也是需要龐大能量作為能源發(fā)射飛船的,而要使用能源進(jìn)行殖民的話,目前而言要航行最廣闊的宇宙只能使用反物質(zhì)。因為只有湮滅才能有足夠的能量密度支持星系尺度航行(不考慮更科幻的蟲洞航行,而依舊使用常規(guī)空間航行手段的話)。聚變引擎支持到喜聞樂見的半人馬座也就算是極限了。
這里有第一個問題:反物質(zhì)在地球上幾乎不存在,所以只能進(jìn)行生產(chǎn)。但生產(chǎn)也要能量來源,比如捕獲太陽能,轉(zhuǎn)換為反物質(zhì),再作為航行的能源。假設(shè)我們能直接依靠質(zhì)能方程自由轉(zhuǎn)換物質(zhì)和能量,但轉(zhuǎn)換率依舊不滿100%,那么我們必須有足夠長的時間生產(chǎn)能量,再來生產(chǎn)反物質(zhì)。也就是我們需要足夠多的時間。因為人類不可能把大多數(shù)能源投入殖民,而忽略正常的社會生產(chǎn)與生活。
而涉及生產(chǎn)能源,并且轉(zhuǎn)化率不是100%,就有第二個問題:也就是散熱假說說到的——散熱問題。我們需要很高的能量生產(chǎn)效率,否則我們就必須面臨更嚴(yán)重的第一個問題“時間”。低產(chǎn)率則時間長,高產(chǎn)率則耗散多,導(dǎo)致散熱要求更高。但既然是星際殖民等級的能量需求,散熱也需要星球等級才能解決廢熱的排放問題。這就很尷尬了,排放地球中的過多熱量,我們怎么排?太空中沒有空氣,不能風(fēng)冷;地球水資源有限,不能水冷;只能依靠熱輻射,將廢熱轉(zhuǎn)化為電磁波射線散發(fā)到太空中。如果散熱結(jié)構(gòu)不可靠,即使擁有高能量產(chǎn)率,這個生產(chǎn)反物質(zhì)能源的機(jī)器,我們也只能開一段時間,關(guān)一段時間,否則持續(xù)升溫會破壞地球生態(tài)環(huán)境。而如果又要高產(chǎn)率還要快速生產(chǎn)還不能霍霍地球,我們就必須在地外星球建立專門的生產(chǎn)工廠,比如月球,在其上建立反物質(zhì)工廠,通過就地取材,或者太陽能生產(chǎn)反物質(zhì)。
不過具體廢熱會導(dǎo)致多高的環(huán)境溫度倒是不太確定。好比燃油引擎點燃燃油驅(qū)動汽車,相比汽油的燃點,汽車尾氣雖然溫度低了很多,但還是會明顯比環(huán)境溫度高。個人感覺相比湮滅反應(yīng)所能帶來的能量,聚變能都只是其百分之幾,那么高效量產(chǎn)湮滅反應(yīng)的反物質(zhì),其廢熱也就能達(dá)到高效量產(chǎn)的聚變級別,也就是聚變核爆級別的廢熱。
那如果真的人類文明的工廠排放廢熱都能到核聚變級別,那么高溫下的物質(zhì)控制其實可能也并不是難事了,如果這樣的話,直接從太陽里“用手抓”聚變材料作為能源,可能是一種很高效的手段了。