第71章能量與物質
還是在學園教學艙,恒溫柔光恒定明亮,王根生又來了。
今天黑板上冇有公式,隻居中寫著一行課題,宇宙能量,物質的分布。
後排依舊被王根生搶到了一位置。
講臺上老工程師,聲音依舊沉穩厚重。
“前麵兩節課,我們學了技術,學了設備。
今天這一節課,我們學宇宙的底色。
所有星際文明的興衰,所有工程該不該建,所有艦隊該往哪飛,所有資源夠不夠用。
全部取決於一件事——
你身處宇宙的哪一個位置,你能觸及的能量與物質,是富集還是貧瘠。
很多人對星際認知,常會犯幾個錯誤。
第一,以為宇宙恒星無數,能量遍地都是。
第二,以為宇宙總量龐大,物質取之不儘。
第三,以為宇宙深空冰冷,溫度極低,什麼東西一進入就上凍。
第四,以為宇宙那,那都充滿高能粒子。
今天這些個認知不完全正確,今兒先帶你們拆開宇宙真實的物質能量分布規律。”
臺下少年們紛紛坐直身子,凝神傾聽。
老工程師抬手調出星空模擬投影,整片漆黑宇宙鋪開在教學艙中央,無數稀疏光點零落散落。
“首先我們講能量分布。
第一,單看總量,宇宙能量無窮大。
無數恒星持續核聚變,持續向外輻射光和熱,輻射應當填滿虛空對不。
實際上宇宙幾乎是局部富集,分布呈極端兩極分化態。
恒星係及類恒星係內部,就是宇宙的能量富集區。
一顆恒星占據星係百分之九十九以上質量,持續噴吐輻射,在近恒星處能量充沛。
在行星軌道、小行星帶、近恒星空域,能量還算充沛光照穩定,再向外球形擴張,能量密度呈立方減弱……
理論上隻要你紮根在恒星係統內,能源幾乎可以做到就地自給,循環複用。
這也是所有戴森雲、淩日廣播、光帆推進、恒星級工程唯一可行的區域。
但是!離開恒星係,進入真正的星際虛空。
能量就稀疏到……即使有更有多恒星能量介入,能量也低得幾乎不可收集。
恒星的光能遵循球麵擴散衰減,跨越幾光年、幾十光年之後,殘留輻射微弱到可以忽略不計。
廣袤銀河虛空、銀暈區域、星係際空間,占據宇宙百分之九十九以上的體積。
這些地方,光源,輻射這些能量的能級就更低了,變成宇宙背景輻射,冇有能量梯度,想收集,想都不要想,它們還反吃你艦船的輻射來提高它們的一絲絲能級。
所以宇宙絕大部分空間,永久能量貧瘠。
隻有恒星係,是稀少的能量口袋。”
一名學生舉手提問。
“老師!既然恒星這麼多,為什麼夜空還是黑的?為什麼虛空還是缺能量?”
老工程師點頭解答。
“你小子,開小差了吧,不是剛講了嗎?”
“這就是經典的奧伯斯佯謬,也是最直觀的宇宙真相。
恒星數量看似無窮,但彼此距離太過遙遠。
宇宙膨脹,空間稀釋,光線能級球形擴散……
無數恒星的光,是已經填滿無儘的虛空,但相對能級,比我們的戰艦輻射能級還低得多……
(本章未完,請點擊下一頁繼續閱讀)第71章能量與物質(第2/2頁)
恒星不稀缺,恒星的有效輻射範圍,能級能被我們利用的區域,極度稀缺。
一顆恒星,隻能養活自己係統內的文明。
出了圈,它的光,照不亮你的路,供不了你的能。”
講到這裡,老工程師切換投影畫麵。
畫麵從漫天星辰,切換成密密麻麻的物質分布模型。
“講完能量,我們再講物質分布,邏輯完全對稱,更加殘酷。
同樣的規律,並重疊在同一區域。
宇宙總物質質量是極大的,重元素,岩石,金屬,水,碳氫化合物總量無窮多。
可這些物質,同樣極度集中,表現在大宇宙尺度,相對稀缺。
真正的固態富集物,全部紮堆在恒星係內部。
岩石行星、衛星、小行星、彗星、礦物帶。
所有重元素、工程可用材料,全部集中在這小小的星係口袋裡。
恒星係以外的星際介質是什麼狀態?
是極度稀薄的彌散原子雲。
幾立方米空間,隻有寥寥幾個氫原子。
冇有礦石,冇有金屬,冇有可開采結構。
同時還有一個,宇宙中重元素相對稀少,且分布更不均衡……”
又一名學生若有所思舉手。
“老師!那是不是可以理解成,宇宙其實是一片巨大的荒漠?恒星係就是荒漠裡的綠洲?”
“非常形象。”
老工程師肯定道。
“宇宙的真實樣貌,不是璀璨星海。
是無邊無儘的黑暗荒漠,零星點綴著極少數宜居資源綠洲。
每一個恒星係,就是一個能量+物質雙富集的綠洲。
除此之外,全是虛空、全是貧瘠、幾乎可以定義是一無所有。”
“那麼第一類區域,也就是恒星係內部這些綠洲。能量充裕,物質富集。
適合紮根、適合建設、適合搭建恒星級工程、適合繁育文明。
這裡,能量相對易得,物質需要工程代價開采。
也是我們所有技術、所有設備、所有大型建造的落地的最優場景。”
“那麼第二類區域,星際深空虛空,能量匱乏,物質稀薄。無法紮根、無法建設、無法長期補給。
這裡,能量物質雙雙稀缺。
那這區域是不是真一無是處呢……得看怎麼利用對不……”
教室裡瞬間安靜下來。
“老師,這裡輻射粒子少,阻力幾無,這裡進行戰艦速度再提升?”
“對,但能量怎麼來,工質怎麼來?”
“我知道,戰艦自帶唄。”
“確實是這樣,那麼,有冇有辦法,把能量引來,或補充工質呢?”
“……”
“好不說那第二類區城,現在我們回頭串聯之前的知識,你們就能看懂所有工程取舍。
我們為什麼,我們的母星星係群能搭建定向淩日廣播陣列?
那是因為身處恒星係富集區。
有恒星持續供能,有小行星物質可以開采改造百葉結構。
能源自給、物質可控、收益極高。但我們為什麼不做全域淩日廣播?這作為課後思考吧。”