第7章 超限

1959年,汪海成的同行,美国天文物理学家弗里曼·戴森发表了一篇薄薄的只有两页的论文,题为《人工恒星红外辐射源的搜寻》。在这篇短小的文章里,戴森提出一个假想问题:随着文明的发展,世界消耗的资源正在以指数形式增长。按这个速度,在不久的将来,星球上所有资源都会被耗尽,文明该怎么办?

这不是一个新问题,更早的马尔萨斯的《人口论》、影响后世深远的《增长的极限》都已经从政治和经济的角度对这个问题进行了尖锐的讨论。不同的是,政治学家和经济学家着眼于有限的资源会引发怎么样的争夺和限制,而天文物理学家弗里曼·戴森关注的是相反的方向:文明为了扩展,怎样才能最大限度地获得资源?

问题的答案,便是“戴森球”。

和那些把关注焦点放在资源、人口、军事、国家的人不同,弗里曼·戴森把所有物质资源抽象成一个更基本的元素——能量。如果文明是可持续的,那么消耗的能量必须小于获取的能量,地球上无论煤炭石油还是别的储备都是有限的、不可持续的。要维持文明的可持续性,那么在地球的尺度上,人类文明所能消耗的能量上限只能等同于净获取的能量——地球接收到的太阳辐射能。

等达到这个上限以后,怎么才能得到更多的能量?答案简单粗暴到了优雅的程度——扩大接受太阳辐射的面积,尽量把恒星核聚变所有能量都收归己用,把太阳罩起来。太阳核聚变每秒辐射出的能量达到4×1026焦耳,而地球接收到的只有大约7.28×1017焦耳,只有不到总量的十亿分之二。修建一个巨大的人造星体,把太阳包裹起来——像鸡蛋壳一样把恒星裹成蛋黄,把它的能量榨干。这就是戴森球——以提出者弗里曼·戴森的名字命名的幻想人造星体结构。

之后,这个概念逐渐推演完善,“球”的概念并不恰当。在这样巨大的空间尺度上(整个太阳系大小),固体结构远远超越了张力强度所允许的极限,是不可能存在的。“戴森球”应该是一系列轨道结构组成的整体,每个结构相互独立,就像云中的水滴一样——它们吸掉了所有的光,但却是飘浮在空中——所以更合适的名字,应该是“戴森云”。

如果戴森云存在,那它应该有一种完全不同于传统星体的观测特征,因为它覆盖了恒星,正常的恒星光芒就无法被观测到,除了可见光,不可见光的能量自然也会被戴森云吸收利用。所以,戴森云在观测上会近似大型黑体[. 物理学上构建出的一种理想物理模型,它能够吸收外来的一切频率、角度的电磁辐射。]

——比正常恒星体积更大,拥有引力质量效应,但电磁辐射与引力质量相比是不成比例的微弱。在吸收自己恒星辐射能量和其他外部星体射线之后,戴森云会发出一些次级辐射:21cm的电磁波。

想明白这些,汪海成只用了短短不到两分钟。本来他应该去验证这个发现,申请调整FAST的巡天角度,这样就能继续跟踪发现这个异常21cm辐射体的天区,获得更多的数据和特征,进一步验证自己的判断。但事情的发展打得他措手不及,FAST当时的溃源天线角度是固定的,也就是说,它接收信号来源的天区随着地球转动而缓慢变化,在汪海成检查算法代码的时候,FAST的观测区域已经偏移到了别的位置。半个小时之后,FAST就在另一个天区发现了第二个异常21cm辐射体。

汪海成从屏幕前抬起头,正迎上自己学生白泓羽的眼睛,那双清澈的眼睛里满是震惊,但并没有太多的激动——疑似戴森云这种发现太惊人,他们需要时间来消化。

如果这真的是戴森云,那就意味着他们发现了外星文明!

白泓羽是在上幼儿园的时候第一次接触到“外星人”这个概念,她现在已记不清楚看的是哪部动画——多半不止一部。她从小学起,自己识字多了,就开始沉迷于扮演各种各样的外星人和同学打仗,《星球大战》《星际迷航》《E.T.》 ……到三年级的时候,白泓羽从扔土块抢书包的假小子慢慢出落成一个水灵小姑娘,但中二病也从那时一发不可收拾。大概有三四年的时间,白泓羽认定自己就是外星人,人形的躯壳下面是等待母星召唤的外星间谍,还在日记本里记下了一堆对自己不好的愚蠢人类,只等UFO从天而降,把这些人全都吊在飞碟下面,不用她亲自动手,只要飞船一启动这些愚蠢的人类就自己活活吓死了。

但上了中学之后,自己是外星人的坚定认知就一点点变得脆弱起来。当自己的胸部一点点长大,那些矮了自己几年的男同学慢慢超过她的身高,白泓羽就已经明白,自己是外星人的信念终有一天会被淡忘掉,变成将来略带羞耻和青涩的回忆谈资。她终究会变成一个普通的人类女人,没有超能力,没有机会在无垠宇宙中翱翔,不可能穿越虫洞去遇见宇宙的终结之时,不可能和王子贴着飞船圆形舷窗,一起看猎户座超新星壮丽的爆发喷射过那个星系,更没有一个博士燃烧一颗恒星来见自己最后一面。