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河南大学民生学院跟石油大学胜利学院哪个更好?
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人类能够造出戴森环吗?
蜀道之难,难上蓝天!制作戴森环比制作超光速宇宙飞船更难。
1960年,美国物理学家兼数学家弗里曼戴森提出了戴森球的概念。
也就是说,要给人类制造出能够以直径2亿km左右围绕太阳转,收集太阳释放的能量的球状超巨大设备。 这个设备是戴森球。
简而言之,戴森球是用于收集恒星辐射能量的设备。
能源是人类生存、发展必不可少的。 但是,以人类现在的科学技术,只能开发利用地球上的能源,而不能开发利用部分能源。 再先进的核反应堆,也不过是在烧水。 糟糕的是,人类获得能源的还很初级。
如果真的能制造出戴森球,对人类来说,基本上可以解决能源有限的困境和环境污染的课题。
但这个梦还太远了。 因为制作戴森球,两大难题就在眼前。
第一,完全利用太阳辐射的能量。 其实得到太阳辐射的能量很简单,用现在的太阳能发电设备就可以了。
只是,现在的太阳能发电设备的能量转换效率还不到50%。 最高的在47%左右,而且在实验室,远远不符合产业化标准。
转换效率为47.1%的太阳能电池由美国国家可再生能源实验室研究。
该电池为III-V型六结构,各接合点由6种不同的感光层构成。 这六层光敏层可以捕获来自太阳光谱特定部分的光。
最后,该太阳能电池包含约140层、不同的III-V型材料层。 但其宽度只有头发的三分之一,也就是0.023毫米。
由于热力学的限制,太阳能电池板不能将捕获的太阳光全部转换成电能,消耗了一半以上的能量。
也就是说,这种太阳能电池板不能完全吸收太阳辐射的能量。 因此,转化效率达不到100%是限制戴森球制备的原因之一。
第二,戴森球的体积太大,倾斜地球资源也无法制造。 太阳半径为70万公里,面积为153万亿立方公里。 制造的戴森球的体积,最低也要在153兆平方公里以上,才能包裹太阳。 而概念戴森球半径为1亿公里,其面积为3.14000000E 16平方公里。
因为地球距离太阳1亿5000万km,所以戴森球停留在距离地球5000万km的空间。 目前320W的太阳能电池板面积为2平方米,制作戴森球需要1.57000000E 16块太阳能电池板。
制造还没有结束,这么多太阳能电池板必须围绕太阳做成球体。 不仅要在太阳周围形成球体,还要一个个连接起来,把电能输送到一个总能量存储器,上述难度太大了。
为了将安装在太阳卫星上的太阳能电池板发射到预定轨道,必须一个接一个地发射运载火箭。 这将是一项耗时的巨大工程。 现在有发射太阳卫星的能力,尽管多次发射成功。
但是,发射一次对接一次,对接一次发射,需要往返重复这个过程。 几千万次或者几亿次。 我觉得时间的跨度有多远,没有几千年,基本上是完成不了的。
即使能制造戴森球,也会完全遮住太阳,地球上所有的东西都不能做,得不到太阳光。 直接影响植物的光合作用,氧气的产出速度下降。 为了避免这种情况,将戴森球的半径增加到2亿km时,所需的太阳能电池板数量会急剧增加。 需要时间,难度也提高。
但是,几千年后,人类科学技术发展到了什么程度,现在还无法预测。 也许可以在中间制造戴森球,也许人类会被战争摧毁。 这都是不可预测的事情,但基于现在的科学技术来看,那确实需要很长时间。 因为人类文明发展已经有6000年了。 也就是说,用了6000年,人类文明进步到了0.75级文明。 过了6000年,也会来到一级文明和二级文明之间。
文章来源:《石油科技论坛》 网址: http://www.sykjltzz.cn/zonghexinwen/2022/1209/676.html
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