理论层面是可以实现的，但还有需要攻克的技术难题。
我们知道，95% 的人类能源，归根结底来自太阳，不管是风力水力人力畜力，还是煤炭石油天然气。
比如，风，太阳照射不均匀导致空气流动。
水，阳光使水蒸发，降雨后形成河流。
人力畜力，植物通过光合作用收集太阳能，再转移到动物身上。
化石燃料，尽管产生机理尚有些许争议，但依主流观点看，能量源头还是太阳。
地球就是一颗大号太阳能电池，充电 46 亿年，挥霍 300 年，如今还剩多少电量？
这是个古老的话题，咱们用数据重新捋一捋。
2000 年，从私家车保有量看，估摸约有 12 亿人过着空调汽车的现代化生活，其中西方发达国家 9 亿，中国 1 亿，第三世界 2 亿。
这一年，全球消耗了 35 亿吨石油，46 亿吨煤炭，2.4 万亿立方天然气，折合 110 亿吨标准煤。
2019 年，全球消耗 50 亿吨石油，80 亿吨煤炭，4 万亿立方天然气，折合 180 亿吨标准煤。
这 180 亿吨煤让 20 亿地球人过上了现代化生活。
同理，假设我们让剩下 55 亿人也过上同样的生活，则每年需要 675 亿吨标准煤。
经济一旦发达了，人口通常就不增长了，依这个逻辑，全球共同富裕后人口按 100 亿计，则每年需要 900 亿吨标准煤。
900 亿吨，这就是全人类共同奔小康的代价。
目前全球已探明可采储量，石油 2300 亿吨，煤炭 1 万亿吨，天然气 205 万亿立方，一共折合 1.3 万亿吨标准煤。
如果是地球人民一起奔小康，只够奔 15 年！难怪大伙要打成一锅粥，先起来那十亿人死活要摁着咱们这十亿人。
但事情其实没这么悲观，几十年前就有人喊石油只够用几十年了，但几十年后新探明的石油储量越用越多，到今天一算，还能再用几十年。
采石油就和挤牙膏似的，几十年后还有几十年，到底有完没完？
据砖家估计，地球上化石燃料不管有没有探明、能不能开采，一口价：10 万亿吨石油，10 万亿吨煤炭，1000 万亿立方天然气，折合 22.8 万亿吨标准煤。
这只够全人类小康 250 年，这点时间还不够咱们决定要不要建对撞机呢！必须得上新能源！
水力风力来源不稳定，万一来个干旱天，大家都得吃干饭，因此不可能做主力，还是直接上可燃冰吧。
可燃冰也属于化石燃料，深埋大洋下，别说开采了，想探明储量都没那么容易。
美国地质调查局折腾了几十年，现在比较流行的说法是 2.1 万万亿立方，折合 26 万亿吨标准煤。足够 100 亿地球人民小康 290 年，加上前面撑的 250 年，熬到三体人进攻地球绰绰有余。
化石燃料在能源消耗中占比一直稳定在 85% 左右，绝对的主力。
但化石燃料毕竟只是太阳指甲缝里漏到地球的一些光，攒了几十亿年，只够人类文明卯足劲往前奔 500 年。
顺带说一下，有研究认为，化石燃料可能来源于原始地球的甲烷，这和太阳的关系就不大了，但主流观点还是喜欢生物遗骸变石油的故事。
砖家都搞不清楚，咱外行就不叽歪了，还是翻翻地球自己的家当吧。下面几样家当，实打实是地球自己攒的！
核能，特指铀矿，是别的恒星爆炸剩下的残渣，和太阳没一毛钱关系。
已探明的铀储量不到 500 万吨，用中子把铀 238 轰成钚 239，折合 14 万亿吨标准煤，远远超过已探明的化石燃料 1.3 万亿吨。
现在知道某大国为啥削尖脑袋钻核能了吧？
惊喜的是，地球妈妈攒的不止这么点，仅仅地壳里就有 130 万亿吨铀，只是过于分散没法收集。
不过不用慌，砖家说可开采的铀矿怎么着也应该有 3500 万吨，折合 100 万亿吨标准煤，可奔小康 1000 年，足足是化石燃料的 2 倍。
化石燃料加核能，已经能奔 1500 年了。
万一到时候物理学被封死，找不到新能源，咱还能从地球妈妈的家当里翻出宝贝，继续奔小康。
地热能，80% 来源于地球自身放射性元素衰变所释放的能量，没太阳什么事。
因为地球到处有微量的放射性元素(如钾 40)，这些元素不停衰变释放热量，所以地球就像是不停发热的暖宝宝，妥妥一个低功率版的核反应堆。
整颗地球的发热功率为 442 亿千瓦，相当于现在人类文明总功率的 2 倍。
可喜的是，暖宝宝发热这么多年，可没浪费，都攒着呢！凭直觉，你认为地球平均温度有多少？
外层地壳，平均温度 14 度，薄薄一层仅占地球质量 0.4%。
下一层地幔，平均温度估摸 1100 度，占地球质量 68%。
最里面地核，平均温度估摸 5000 度，占地球质量 31.5%。
剩下的大气层不计。
这样算下来，整颗地球的平均温度有 2300 度。
没想到吧？地球其实是一颗温度高达两千多度的大球。
要知道，核反应堆的最高温度也就一千多度，这尼玛地球就是一颗现成的核反应堆啊！
从地幔地核的成分看，比热按 1 计算，整颗地球蕴含的热量相当于 5 万亿亿吨标准煤。
但是，根据热力学第二定律，你没法把所有热量都用来做功，而且你也不好意思把地球热量抽干了变成一颗冰球吧？
咱矜持点，砖家评估，当前可利用的地热资源只有总量的十万分之一，折合 5000 万亿吨标准煤，可奔小康 5.5 万年。
5.5 万年，虽然比原先几千年多了一个数量级，但也不算富裕，咱继续。
潮汐由太阳和月球引力引起，可以简单理解为月球吸着海水绕圈跑，当月球引力和太阳引力重叠时就是大潮，反之就是小潮。
很多人以为潮汐能不消耗能量，这显然违背了能量守恒定律，潮汐能本质上是地球自转动能和月球势能。
潮汐能最终会因为摩擦变成热量而消耗，导致地球自转变慢以及月球不断远离地球。
潮汐能每天定量定点供应，极为不便，但却提供了一个清奇的思路：可以利用地球自转的动能发电，这算是地球妈妈最后留给我们的能量了。
这笔压箱底的家当非常惊人！
这么说吧，世界上所有的石油煤炭天然气可燃冰，100% 转化成能量来阻止地球自转，那么，地球自转周期仅仅只是减少 2 毫秒。
地球自转动能有 2.57×10^29J，折合 900 亿亿吨标准煤，足够人类挥霍 1 亿年。
如果 1 亿年还嫌少的话，地球绕着太阳转的动能也不是不能考虑，公转动能是自转动能的 1 万倍，稍微用一点也不至于让地球掉太阳上。
开个玩笑，如果人类沦落到对地球动能、月球动能、火星动能敲骨吸髓，那还不如回到原始社会了。
其实，不管是恒星还是行星，动能都来自于早期的引力势能，比起化石能源算得上巨无霸，但在真正的土豪面前仍然是小儿科。
按照当前的物理理论和宇宙模型，早期宇宙里飘荡的绝大部分物质是氢，氢原子抱团组成了恒星，恒星内部引力导致氢聚变，聚变产生各种元素和能量，元素和能量演绎出丰富多彩的世界，于是就有了我们。
也就是说，能量来源于氢聚变，氢才是背后的大土豪。
所以，地球上真正算得着的能源，是地壳中仅占比 0.76% 的氢。
幸运的是，
人类掌握聚变技术永远还需 50 年，因此地球上的氢几乎原封未动，咱们赶紧盘盘帐。
现在搞聚变都是瞄着最容易的氘氚聚变，万一搞成了，大海里有 45 万亿吨氘，足够我们奔小康 50 亿年。
50 亿年也不算啥，真要急眼了，氢氢聚变也不是不可以，严谨点叫氕氕聚变。
虽然技术路线不存在，但理论还是在的，搞点反物质把氕催化一下，弄出中子就能聚变形成氦核。
别听到反物质就吓傻了，质子变中子叫逆β衰变，已经被实验观测到了。
这能把千分之七的质量转变成能量，终于，我们可以用到那个著名的质能方程了：E=MC^2。
不过地球上四分之三的氢在水里，不能把水折腾没了，我们用剩余那四分之一做聚变，产生的能量相当于 N 吨标准煤，足够挥霍 1 亿亿年。
即便把氢都折腾成氦，氦还能继续折腾成碳，碳还能继续折腾成氧……后面还有很多个亿亿年。
回过头看，人类诞生 200 万年，不过是消耗了化石能源的一个零头，化石能源不过是核能地热能的一个零头，核能地热能不过是聚变能的零头的零头……
也就是说，人类文明连地球能源的零头的零头的零头的零头，都尚未完全发掘，科技水平有多高，各位心里有数了吧。
感叹一下，从太阳系的视野来看，尽管人类胡吃海喝数百年，消耗的能源其实微乎其微。
如果按当前的生活水平过日子，光是地球上的能源就可以挥霍到天荒地老。
但是，聚变搞定了，肯定要纵横太阳系，人均能耗必然蹭蹭涨。
根据上篇《霍尔推进器》计算，月球出差相当于北京出差，按这种生活节奏，人均能耗少说增加 1 万倍，再加上星际探索等等，原本 1 亿亿年的储量，假设缩减到 1 亿年。
好了，1 亿年后，物理学依然死亡，能源依然靠核聚变，
怎么办？
不用担心！
木星和土星，质量加起来是地球的 413 倍，而且 75% 以上都是氢。
地球妈妈那点能源，到这儿都不好意思说零头了，只能算误差。
木星土星的氢含量是地球的 1000 万倍，就算物理学已死，也足够人类再挥霍 NN 年了，地球如果真要流浪，千万记得把这俩燃料罐带上。
NN 年后，物理学继续死亡，仍然不用担心。
太阳系的扛把子当然是太阳，别说木星土星了，太阳系里所有行星卫星彗星陨石全加起来，在太阳公公面前都只能算误差。
太阳占据了整个太阳系质量的 99.86%，而且，全是燃料。
换句话说，整个太阳系的能源几乎都在太阳上，地球那点家当不知道排在小数点后多少位！
太阳对外辐射 1 秒钟的能量，就足够全球人民小康 15 万年，其中只有 22 亿分之一照到了地球，再其中的万分之一被人类利用，实在太浪费了！
于是，我们很难不把主意打到太阳这个大号燃料罐上，其中的巅峰人物就是弗里曼·戴森，于 1960 年提出的戴森球理论。
在卡尔达舍夫文明等级提出之前，戴森就提出了能源与文明等级的思想。
他认为，就地球上那点破能源，不足以支撑人类文明发展到高级阶段。
一个高度发达的文明，必然是高能耗的文明，免不了要打恒星的主意。
太阳是一个实打实的聚变反应堆，造一个大壳把太阳围起来，就是大号的聚变发电机，这是戴森球的基本思想。
但是给太阳公公加外套可不是容易的事，力学结构不是现有理论可以解决的。
于是，戴森球就演变成了戴森云，不一定把太阳裹那么紧，发射一堆能量收集器，围绕着太阳转也行。
把戴森云整合成环状，就成了戴森环，还有戴森群等各种版本。这些结构统称「戴森球」。
人类利用太阳能有两种方法。
一是光伏发电，直接用太阳能面板把光能转化成电能，大家很熟悉了。
二是光热发电，用一堆镜子把太阳光反射到一起烧开水，然后用蒸汽推动电机发电。
这个一般盆友都没听过，但实际上已经有一些应用了。
对于戴森球来说，显然后者更合适。咱也不要贪心，只收集 1% 的阳光。
那就开干吧！
第一，选址。
在地球附近弄到 1% 的阳光，面积要有 2200 万个地球那么大，太费劲！咱离太阳近点。
早在 1976 年，美国太阳神 2 号就飞到了距太阳 4343 万公里的地方，2020 年 1 月份，美国帕克太阳探测器将记录刷到了 1867 万公里，面向太阳一侧的温度达到了 612 度，帕克号按计划将在 2024 年 12 月飞近到 616 万公里，温度预计达到 1400 度。
今天的飞行器已经有能力靠近到太阳 1000 万公里以内了，考虑到温度、太阳风等因素，咱们将戴森球位置设定在距太阳 1000 万公里处。
第二，原料与能耗。
水星是离太阳最近的行星，由大约 70% 的金属和 30% 的硅酸盐组成，这些材料非常适合做反射镜。
激光武器里的反射镜成分就是二氧化硅和金属，对某些波段的反射率可以达到 99.9%，耐高温性能也是妥妥的。
假设每个反射镜发射到太空后展开面积 1 平方公里，加上通信、调姿发动机等必要部件，总重 5000 吨。
反射 1% 的太阳光，需要 12.6 万亿个反射镜，合计 6.3 亿亿吨原料，不到水星质量的 0.05%。
水星大气层稀薄，只要在地面建造大型电磁加速装置，就可以把反射镜加速到第二宇宙速度，直接发射到太空，很节能的。
所以，这本帐可以这么算：把 0.05% 的水星融化制成反射镜，并发射到太空，按水星比热 1 和第二宇宙速度 4.4km/s 估算，需要 7*10^26J 的能量。
这是一笔不小的开支，足够全球小康 26.5 万年，最好能在水星自筹粮饷。
第三，设计方案。
水星的太阳辐射功率每平米 9000W，未来光热发电效率按 50% 计，则一个反射镜就是 45 亿瓦。
制造和发射一个反射镜的能耗是 50 万亿焦，相当于反射镜 3 小时产生的能量，再加上开采、提炼、运输、损耗等，按 5 小时计。
向水星发射一组自动化生产设备，这些设备可以利用反射镜的能量和水星的物质自我组装，像病毒一样繁殖。
生产设备数量就会成指数增长，只需 26 轮，就可以在水星表面每平方公里建一座工厂，共 7500 万座工厂。
每座工厂制造一个反射镜需要 5 小时，则完成整个工程需要 100 年。要是等不及，还可以在太空建工厂，几十年内肯定妥。
第四，控制反射镜方向，就可以把 1% 的太阳辐射投送到指定位置。
比如火星，于是，我们就有足够的能量把火星改造成宇宙飞船。
同理，把剩余的水星全都拆成反射镜，修建 100 个类似的反射阵列，就可以把太阳能量集中投送到太阳系各个地方，供人类修建各种超大型太空设施。
第五，戴森球除了供人挥霍之外，还有一个重要意义。
太阳亮度大约每 11 亿年增加 10%，这 10% 会让地球气温高到无法维持液态水的存在，地球生命都得烤成肉干。
我们必须在 10 亿年内解决这一问题，其中的备选方案，就是在地球和太阳之间修建戴森云，将多余的太阳辐射投送到其他地方，避免地球被烧沸腾。
看起来形势还不错，只要守着太阳这颗无边无际的能源，地球上的危机都不叫事儿。
但是，如果物理学始终无法解开空间密码，一旦太阳系遭遇致命危机，我们怕是只能带着太阳流浪了。
700 光年外的猎户座α星，已经步入生命末期，即将在几百万年内发生超新星爆炸，到时侯会清空几十光年内所有生命，被它的伽马射线击中，即便在 700 光年外，不死也得脱层皮。
幸运的是，猎户座α星自转轴与太阳系有 20 度的夹角，这个夹角使得地球与伽马射线爆擦肩而过，让我们还有闲心看个热闹。
可是，躲得过初一躲不过十五，150 光年外的飞马座 IKB 星，也是蠢蠢欲动，8000 光年外的人马座 WR104 星，正对着太阳系虎视眈眈……
终极大战可能来自 40 亿年后，咱们的银河系带着 3000 亿颗恒星，撞上了，拥有 10000 亿颗恒星的仙女座星系。
假设那会还有人类文明的话，如果我们不能躲到更高的空间维度里，就得推着自己的恒星，在一片混乱中，尽量避免与其他恒星相撞。
那么问题来了，恒星可以被推走吗？
还真可以，这种发动机叫恒星发动机，这不是科幻作家拍大腿的产物，而是正经发表在 2019 年 12 月《宇航学报》上的研究成果。
美国天体物理学家马修·卡普兰提出了一种可以推动恒星的发动机模型，称为「卡普兰推进器」，依靠现有的物理理论就能完成。
第一，建造一个戴森环。
第二，利用戴森环反射阳光到太阳某一点，使其加热到极高温度，从而掀起大量氢和氦。
第三，收集氢和氦，注入到聚变发动机内，变成两束高速等离子体喷射出去。
第四，其中一束向后喷射，作为推动太阳的动力，另一束喷向太阳，维持引擎和太阳的距离，防止引擎坠落太阳。
根据卡普兰的计算，这个引擎每秒燃烧数百万吨物质，可以在 100 万年内，将太阳系整体移动 50 光年，足够逃脱超新星伽马爆的击杀或恒星相撞。
要知道，对超新星爆炸、恒星相撞之类的预警时间达到上百万年并不是很难的事，所以卡普兰推进器能够应付大多数情况。
更妙的是，这种引擎从太阳薅了大量物质，反而可以延长太阳寿命，因为质量小的恒星燃烧更慢，太阳系保持宜居状态的时间会多出几十亿年。
几十亿年后，我们可以换一颗太阳，继续推着恒星走出银河系，穿越十大星系，游历整个宇宙！
想想是不是很激动？别急，真正的危机可能刚刚开始。
最近，天文学家发现 1480 光年外的天鹅座，有一颗恒星的亮度在很短时间内快速下降，像是被什么东西遮住了，目前还没有靠谱的解释。
于是一群好事之徒就认为，是那边的智慧文明修建了戴森球，并把这类恒星称之为「戴森球恒星」，目前人类一共发现了 2 颗所谓的戴森球恒星。
地球上无数望远镜对着这颗恒星，希望能找到一个合理的解释。
好在地球文明连化石燃料都没折腾明白，很难对 1480 光年外有啥想法。可他们要是被三体文明盯上，那就有意思了。
戴森球很可能会让太阳成为宇宙里的可疑恒星，想捞点能源可真不容易。
人们对于科学有一种近乎宗教般的迷信，总觉得未来科技可以解决任何问题，比如，超光速飞行，空间跳跃，时光倒流，一颗小电池提供无限能源……
但是，我们不得不做好另一方面的思想准备，万一科学是有边界的，有一些定律无论如何不可能打破，比如，动量守恒，质能守恒，瞬间移动，凭空变出一辆车……
这也许意味着，飞行永远只能靠扔东西，能源永远只能靠烧开水，宇宙间所有文明都会被死死限制在物理规则内。
科学，到底是不是无所不能？咱们这一代怕是见不到谜底了，每次想到这里，真的好想向天再借五百年啊！备案号:YXA134N0kD1fO30bE6mC3AZ0