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从人类的角度来说,恒星发光散发的能量,就如同平凡人家里常年不关灯,确实太浪费能源。在这里需要说明一下,讨论的主角虽然是宇宙,但是发起讨论的是人,当然基于人类自身价值观加以描述。
人类要想走向宇宙,必然使用宇宙中数量多、能量大的物质做动力,恒星是最合适的选择!所以,想要在宇宙中自由航行,充分利用恒星的能量是第一步!
而宇宙中的恒星一直亮着,使人类使用能源的难度增加了,让能源的利用效率变得很低。现阶段考虑这些问题并非傲慢,这是为人类未来发展提供基础理论,也并非杞人忧天,为哪怕化石燃料还能够用几百年,用完后还是得找新的出路。当人类掌控可控核聚变的时候,肯定越来越多的人觉得太阳这样的恒星剧烈燃烧得浪费多少能量,要是全能为我所用该有多爽。
可能有人会说,能量不是守恒的吗,何谈浪费?然而,虽然能量不变,但是熵会增加,浪费的含义就有因热力学第二定律转化为了低品质的能量了,熵增了。
重点是一路熵增下去,就再也无法凝聚恒星,没有任何东西发光发热,宇宙陷入大冻结,绝对零度,任何分子都停止运动了,表面看确实物质没有离去,还在宇宙内,但宇宙已经永远冻结,永远没有任何物质会再次运动。
这就是最绝望的宇宙熵增定律,宇宙演化的最终结局是热寂或者大撕裂。尽管客观上熵增不可逆,但现实的,如果有熄灭恒星的能力,一个恒星起码就能提供给一个文明使用几十亿年的能源,用完了再启用另一颗恒星,还能减少熵增,岂不美哉?
不过从理论上来说,恒星核聚变效率也并不高,只有0.5%,以氢聚变成氦的放能效率为例,4H质量和减去1He质量,与4H质量和之比为(4x1.6726-6.642)/4x1.6726=0.7%,其他核聚变路径的效率比这还要低。
熄灭(死亡)之后,变成白矮星和中子星都难以开采,每次开采基本上就要做双星一类的操作,变成密度较大的尘埃,自己还是会聚集点燃,要扩散到足稀薄,还得会转圈。变成不能核聚变的气态天体还需要以一定速度互相绕旋,不能太密集,否则合并吸积还是会点燃,想用的时候拉回来也需要高昂成本。
最好的途径还是微型黑洞的霍金辐射,100%转化,稳定,只要不停的“添柴”就行。往黑洞以某个方式扔东西,有一部分会被高速抛出,通过这个方式最高可以提取29%的能量。质量越小的黑洞霍金辐射功率越大。自然形成的黑洞的质量下限太大,功率自然微弱。
如果有办法制造稳定的小型黑洞就很理想了,小型黑洞也可以作为星际飞船的引擎的,星际飞船围绕黑洞建造,留一个洞给黑洞喷出的X射线,靠光压前进,效率远超核聚变引擎。
人工制造的更轻的黑洞作为能源的效率霍金本人已有认识。霍金曾在节目中表示,质量如一座山一样的黑洞,X射线和γ射线的功率可达1000万兆瓦。如果能善加利用,冲出太阳系,畅游太空不再是天方夜谭。
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快照生成时间:2024-06-26 17:45:04
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