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中科院物理所：量子世界里有两只猫，一只是薛定谔的猫，另一只是......​zhuanlan.zhihu.com

话接上回，小明在地底世界测量了上万次，终于知道了箱子里的猫还活着。他疲惫地倒在草地上睡了过去，有一个轻微而又奇怪的声音在早晨把他叫醒，这个声音说：“请你……帮我造一个戴森球。”

小明睁开眼，和面前一个机甲四目相对。

“戴森什么？”

“戴森球。”

“什么球？”

“戴森球啊。”

“戴什么球？”

“戴！森！球！啊！”

“好嘞......”

一阵尴尬的沉默过后，小明挠了挠头问：“什么是戴森球啊……”

“你居然不知道什么是戴森球？看来你之前在的星球的文明还没有发展到需要戴森球的地步……”机甲的语气重透露出浓浓的失望，但他并没有因此忽略眼前这个低等生物的疑问，耐心地跟小明解释，“一个行星上的文明发展到高级阶段时，星球上的资源是远远不够的，而恒星辐射到行星上的能量只是它总能的一小部分，为了尽可能多地利用恒星的能量，可以建造一个把恒星包围的巨型结构，这样就能捕获恒星辐射的绝大部分能量，这样的巨型建筑就叫戴森球，不过从力学角度来说一个包裹恒星的固体球壳是不太可行的，毕竟恒星和周围行星的引力场很复杂，所以叫它戴森网或者戴森云可能更合理。”

“我之前在的星球？”小明敏锐地发现了华点，他迅速地环顾四周，发现自己在一个陌生的星球上——之所以能意识到是一个陌生的星球，是因为这个星球小到让人可以直接认知到星体是个类球体。

“所以我们现在在哪颗星球上？”小明觉得这次的体验还不错，不用交钱给马斯克就能体验在另一个星球上的生活。

机甲鼓捣出一个全息投影，图文并茂：“这是我们现在所在的星团，一共有六十个恒星、一个中子星、两个白矮星和一个黑洞，看见中间那颗黄色的星球没？那是一颗G型恒星，叫lota Aurigae……”

“所以我们在lota Aurigae上面?”

机甲摇摇头，“恒星温度太高了，我们呆不住。它旁边有一颗Ⅱ号行星……”

“所以我们在Ⅱ号行星上面？”小明又问。

机甲还是摇头：“行星附近有一颗Ⅲ号卫星，我们在这颗卫星上”

“哦……我们在‘月球’上。”小明说，“等等，你刚刚说G型恒星？还有其他类型的恒星吗？”

从和小明的对话中，机甲判定眼前这个生物来自一个文明十分落后的星球，刚刚的这个问题无疑让它更加确信这点：“你知道什么是恒星吗？”

“当然知道！”小明的自尊心受到了极大的伤害，为了证明自己并不是一无所知，他组织了一下语言，努力假装出一副很专业的样子：“恒星是一种由引力凝聚在一起的一颗球型发光等离子体。”

小明做作的姿态让机甲愣了一会，它回过神后：“是的，那你应该也知道，恒星之所以能发光，是因为它内部一直在发生核聚变反应，而产生的热辐射最终表现为恒星的颜色，就好像熔炉中的铁，随着温度的升高，从最开始的黑色逐渐变成红色，然后是金黄色，最后接近蓝白色。所以基于恒星的颜色又或者说是它的温度，可以对恒星进行分类（这种分类系统叫Morgan–Keenan分类系统，还有其他的恒星分类系统）：温度从高到低依次为蓝色的O型、蓝白色的B型、白色的A型、黄白色的F型、黄色的G型、淡橙色的K型、和橙红色的M型。”

小明有些被绕晕了，为了不再次给地球文明丢人，他决定换个话题：“你刚刚说的那个戴森球要怎么造？这个星球好像还没有发展出任何文明，我们只能白手起家，从一个小作坊开始了。”他环顾四周，发现除了树木和海洋外，还有一些铁矿、铜矿、石矿、煤矿，“不过资源倒是挺丰富的，至少在铁矿和铜矿的基础上，我们能用磁铁和铜线圈制作发电机，用电磁感应原理生产电力。”

“我们可以先造风力涡轮机，通过风力带动风车叶片旋转，促使发电机发电，把风能转换成机械能再变成电能；也可以开采煤矿，燃烧煤、加热水，通过蒸汽压力推动汽轮机旋转，然后汽轮机带动发电机旋转，把煤炭的化学能转变热能、机械能，最后得到电能；我们甚至可以从海水中获取氘，利用两个氘（氢的一种稳定形态同位素，它的原子核由一颗质子和一颗中子组成）原子碰撞、产生核聚变反应发电，不过这两个原子核的距离必须足够近，近到原子核直径的尺度范围，在这么近的距离下，这两个带着正电荷的原子核之间的库仑力排斥力将巨大到使碰撞几率无限趋近于0……不过这些都是后话了，毕竟短时间内还无法生产出这样高科技的设备，在我们的文明里，从电磁感应发电（18世纪法拉第提出）到核聚变发电（20世纪90年代初实现可控核聚变反应堆）也用了两百多年。”

机甲被小明滔滔不绝的发言惊呆了，毕竟几分钟之前，它还认为眼前只是一个还生活在钻木取火年代的低等智慧生物，而现在却发现对方早就迈进了工业时代，不仅知道怎么发电、甚至懂得利用原子核的能量。它有些好奇小明所在的文明已经发展到哪种地步：“所以你知道怎么让这两个原子核克服静电排斥力、‘聚’在一起发生反应吗？”

“据我所知有两种办法，一种是磁环流约束，用强磁场将等离子体束缚在特定的空间中，我们用一种叫托卡马克的装置实现了，它通过约束电磁波驱动，创造实现核聚变的环境和超高温，实现对聚变反应的控制，还有一种激光惯性约束聚变，是利用高功率的脉冲能输均匀照射氘氚核燃料微球靶丸，形成高温高压等离子体并向外喷射产生反冲压力，快速向内压缩靶丸内部未加热的部分，在燃料芯部形成高温高密度热斑，点燃聚变反应。”

机甲开始重新评估眼前这个生物的智慧程度了：“既然你们都知道如何实现可控核聚变了，那你们有利用上来自恒星的能量吗？”

“说起这个，我得先介绍一下，我们的那颗恒星叫太阳。至于利用太阳能量，那可就太多了，比如我们知道利用太阳能发电，一种是光热发电，通过大量反射镜或者透镜将太阳光聚焦，通过加热一些媒介物质把水加热成高温高压蒸汽，最后用汽轮发电机组做功并输出电力，另一种是光伏发电，通过半导体P-N结直接把光能转换成电能。除此之外在我们的星际航行里也用到了太阳能……”

“你们居然已经实现了星际航行？”机甲有些惊讶。

“对啊。”小明有些得意，“不过只能行星际航行，恒星际航行还在探索阶段。话说回来，我们设计了一种叫太阳帆的东西，也就是利用光压来产生推力的宇航器，其原理类似于帆船利用风力推动船前进，太阳帆是利用光子照射在帆面上产生光压来产生推力，我们（spaceX）在不久前（2021）利用重型猎鹰火箭发射了叫‘光帆2号’的航天器，在所在的行星（地球）轨道上展开了聚酯薄膜制成的33平米的太阳帆，不过虽然它不需要燃料、适合远距离长时间工作，但相对我们其他的空间推进器速度较慢、无法产生较大加速度。”

“这么一看，也许你真能帮我造一个戴森球。”机甲有些兴奋，“我们可以用光伏面板编织成网、包裹这个恒星，吸收能量......”

已经被迫打工两次的小明飞快地打断机甲的话，开始装傻充楞：“戴森什么？”“戴森球。”“什么球？”“戴森球啊。”“戴什么球？”“戴！森！球！啊！”“好嘞......”“......”

（欲知后事如何，请听下回分解（如果还有下回

参考文献

[1]https://zhuanlan.zhihu.com/p/113759058[2]孔宪文, 姜军, 朱松. 核裂变与核聚变发电综述[J]. 东北电力技术, 2002, 23(5):29-34.

[3]https://en.wikipedia.org/wiki/Stellar_classification

[4]https://en.wikipedia.org/wiki/Solarpunk

[5]https://en.wikipedia.org/wiki/Dyson_sphere

[6]Freemann J. Dyson (1960). "Search for Artificial Stellar Sources of Infra-Red Radiation". Science. 131 (3414): 1667–1668.

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