第71章能量与物质
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还是在学园教学舱，恒温柔光恒定明亮，王根生又来了。
今天黑板上没有公式，只居中写着一行课题，宇宙能量，物质的分布。
后排依旧被王根生抢到了一位置。
讲台上老工程师，声音依旧沉稳厚重。
“前面两节课，我们学了技术，学了设备。
今天这一节课，我们学宇宙的底色。
所有星际文明的兴衰，所有工程该不该建，所有舰队该往哪飞，所有资源够不够用。
全部取决于一件事——
你身处宇宙的哪一个位置，你能触及的能量与物质，是富集还是贫瘠。
很多人对星际认知，常会犯几个错误。
第一，以为宇宙恒星无数，能量遍地都是。
第二，以为宇宙总量庞大，物质取之不尽。
第三，以为宇宙深空冰冷，温度极低，什么东西一进入就上冻。
第四，以为宇宙那，那都充满高能粒子。
今天这些个认知不完全正确，今儿先带你们拆开宇宙真实的物质能量分布规律。”
台下少年们纷纷坐直身子，凝神倾听。
老工程师抬手调出星空模拟投影，整片漆黑宇宙铺开在教学舱中央，无数稀疏光点零落散落。
“首先我们讲能量分布。
第一，单看总量，宇宙能量无穷大。
无数恒星持续核聚变，持续向外辐射光和热，辐射应当填满虚空对不。
实际上宇宙几乎是局部富集，分布呈极端两极分化态。
恒星系及类恒星系内部，就是宇宙的能量富集区。
一颗恒星占据星系百分之九十九以上质量，持续喷吐辐射，在近恒星处能量充沛。
在行星轨道、小行星带、近恒星空域，能量还算充沛光照稳定，再向外球形扩张，能量密度呈立方减弱……
理论上只要你扎根在恒星系统内，能源几乎可以做到就地自给，循环复用。
这也是所有戴森云、凌日广播、光帆推进、恒星级工程唯一可行的区域。
但是！离开恒星系，进入真正的星际虚空。
能量就稀疏到……即使有更有多恒星能量介入，能量也低得几乎不可收集。
恒星的光能遵循球面扩散衰减，跨越几光年、几十光年之后，残留辐射微弱到可以忽略不计。
广袤银河虚空、银晕区域、星系际空间，占据宇宙百分之九十九以上的体积。
这些地方，光源，辐射这些能量的能级就更低了，变成宇宙背景辐射，没有能量梯度，想收集，想都不要想，它们还反吃你舰船的辐射来提高它们的一丝丝能级。
所以宇宙绝大部分空间，永久能量贫瘠。
只有恒星系，是稀少的能量口袋。”
一名学生举手提问。
“老师！既然恒星这么多，为什么夜空还是黑的？为什么虚空还是缺能量？”
老工程师点头解答。
“你小子，开小差了吧，不是刚讲了吗？”
“这就是经典的奥伯斯佯谬，也是最直观的宇宙真相。
恒星数量看似无穷，但彼此距离太过遥远。
宇宙膨胀，空间稀释，光线能级球形扩散……
无数恒星的光，是已经填满无尽的虚空，但相对能级，比我们的战舰辐射能级还低得多……
恒星不稀缺，恒星的有效辐射范围，能级能被我们利用的区域，极度稀缺。
一颗恒星，只能养活自己系统内的文明。
出了圈，它的光，照不亮你的路，供不了你的能。”
讲到这里，老工程师切换投影画面。
画面从漫天星辰，切换成密密麻麻的物质分布模型。
“讲完能量，我们再讲物质分布，逻辑完全对称，更加残酷。
同样的规律，并重叠在同一区域。
宇宙总物质质量是极大的，重元素，岩石，金属，水，碳氢化合物总量无穷多。
可这些物质，同样极度集中，表现在大宇宙尺度，相对稀缺。
真正的固态富集物，全部扎堆在恒星系内部。
岩石行星、卫星、小行星、彗星、矿物带。
所有重元素、工程可用材料，全部集中在这小小的星系口袋里。
恒星系以外的星际介质是什么状态？
是极度稀薄的弥散原子云。
几立方米空间，只有寥寥几个氢原子。
没有矿石，没有金属，没有可开采结构。
同时还有一个，宇宙中重元素相对稀少，且分布更不均衡……”
又一名学生若有所思举手。
“老师！那是不是可以理解成，宇宙其实是一片巨大的荒漠？恒星系就是荒漠里的绿洲？”
“非常形象。”
老工程师肯定道。
“宇宙的真实样貌，不是璀璨星海。
是无边无尽的黑暗荒漠，零星点缀着极少数宜居资源绿洲。
每一个恒星系，就是一个能量+物质双富集的绿洲。
除此之外，全是虚空、全是贫瘠、几乎可以定义是一无所有。”
“那么第一类区域，也就是恒星系内部这些绿洲。能量充裕，物质富集。
适合扎根、适合建设、适合搭建恒星级工程、适合繁育文明。
这里，能量相对易得，物质需要工程代价开采。
也是我们所有技术、所有设备、所有大型建造的落地的最优场景。”
“那么第二类区域，星际深空虚空，能量匮乏，物质稀薄。无法扎根、无法建设、无法长期补给。
这里，能量物质双双稀缺。
那这区域是不是真一无是处呢……得看怎么利用对不……”
教室里瞬间安静下来。
“老师，这里辐射粒子少，阻力几无，这里进行战舰速度再提升？”
“对，但能量怎么来，工质怎么来？”
“我知道，战舰自带呗。”
“确实是这样，那么，有没有办法，把能量引来，或补充工质呢？”
“……”
“好不说那第二类区城，现在我们回头串联之前的知识，你们就能看懂所有工程取舍。
我们为什么，我们的母星星系群能搭建定向凌日广播阵列？
那是因为身处恒星系富集区。
有恒星持续供能，有小行星物质可以开采改造百叶结构。
能源自给、物质可控、收益极高。但我们为什么不做全域凌日广播？这作为课后思考吧。”
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今天黑板上没有公式，只居中写着一行课题，宇宙能量，物质的分布。
后排依旧被王根生抢到了一位置。
讲台上老工程师，声音依旧沉稳厚重。
“前面两节课，我们学了技术，学了设备。
今天这一节课，我们学宇宙的底色。
所有星际文明的兴衰，所有工程该不该建，所有舰队该往哪飞，所有资源够不够用。
全部取决于一件事——
你身处宇宙的哪一个位置，你能触及的能量与物质，是富集还是贫瘠。
很多人对星际认知，常会犯几个错误。
第一，以为宇宙恒星无数，能量遍地都是。
第二，以为宇宙总量庞大，物质取之不尽。
第三，以为宇宙深空冰冷，温度极低，什么东西一进入就上冻。
第四，以为宇宙那，那都充满高能粒子。
今天这些个认知不完全正确，今儿先带你们拆开宇宙真实的物质能量分布规律。”
台下少年们纷纷坐直身子，凝神倾听。
老工程师抬手调出星空模拟投影，整片漆黑宇宙铺开在教学舱中央，无数稀疏光点零落散落。
“首先我们讲能量分布。
第一，单看总量，宇宙能量无穷大。
无数恒星持续核聚变，持续向外辐射光和热，辐射应当填满虚空对不。
实际上宇宙几乎是局部富集，分布呈极端两极分化态。
恒星系及类恒星系内部，就是宇宙的能量富集区。
一颗恒星占据星系百分之九十九以上质量，持续喷吐辐射，在近恒星处能量充沛。
在行星轨道、小行星带、近恒星空域，能量还算充沛光照稳定，再向外球形扩张，能量密度呈立方减弱……
理论上只要你扎根在恒星系统内，能源几乎可以做到就地自给，循环复用。
这也是所有戴森云、凌日广播、光帆推进、恒星级工程唯一可行的区域。
但是！离开恒星系，进入真正的星际虚空。
能量就稀疏到……即使有更有多恒星能量介入，能量也低得几乎不可收集。
恒星的光能遵循球面扩散衰减，跨越几光年、几十光年之后，残留辐射微弱到可以忽略不计。
广袤银河虚空、银晕区域、星系际空间，占据宇宙百分之九十九以上的体积。
这些地方，光源，辐射这些能量的能级就更低了，变成宇宙背景辐射，没有能量梯度，想收集，想都不要想，它们还反吃你舰船的辐射来提高它们的一丝丝能级。
所以宇宙绝大部分空间，永久能量贫瘠。
只有恒星系，是稀少的能量口袋。”
一名学生举手提问。
“老师！既然恒星这么多，为什么夜空还是黑的？为什么虚空还是缺能量？”
老工程师点头解答。
“你小子，开小差了吧，不是刚讲了吗？”
“这就是经典的奥伯斯佯谬，也是最直观的宇宙真相。
恒星数量看似无穷，但彼此距离太过遥远。
宇宙膨胀，空间稀释，光线能级球形扩散……
无数恒星的光，是已经填满无尽的虚空，但相对能级，比我们的战舰辐射能级还低得多……
恒星不稀缺，恒星的有效辐射范围，能级能被我们利用的区域，极度稀缺。
一颗恒星，只能养活自己系统内的文明。
出了圈，它的光，照不亮你的路，供不了你的能。”
讲到这里，老工程师切换投影画面。
画面从漫天星辰，切换成密密麻麻的物质分布模型。
“讲完能量，我们再讲物质分布，逻辑完全对称，更加残酷。
同样的规律，并重叠在同一区域。
宇宙总物质质量是极大的，重元素，岩石，金属，水，碳氢化合物总量无穷多。
可这些物质，同样极度集中，表现在大宇宙尺度，相对稀缺。
真正的固态富集物，全部扎堆在恒星系内部。
岩石行星、卫星、小行星、彗星、矿物带。
所有重元素、工程可用材料，全部集中在这小小的星系口袋里。
恒星系以外的星际介质是什么状态？
是极度稀薄的弥散原子云。
几立方米空间，只有寥寥几个氢原子。
没有矿石，没有金属，没有可开采结构。
同时还有一个，宇宙中重元素相对稀少，且分布更不均衡……”
又一名学生若有所思举手。
“老师！那是不是可以理解成，宇宙其实是一片巨大的荒漠？恒星系就是荒漠里的绿洲？”
“非常形象。”
老工程师肯定道。
“宇宙的真实样貌，不是璀璨星海。
是无边无尽的黑暗荒漠，零星点缀着极少数宜居资源绿洲。
每一个恒星系，就是一个能量+物质双富集的绿洲。
除此之外，全是虚空、全是贫瘠、几乎可以定义是一无所有。”
“那么第一类区域，也就是恒星系内部这些绿洲。能量充裕，物质富集。
适合扎根、适合建设、适合搭建恒星级工程、适合繁育文明。
这里，能量相对易得，物质需要工程代价开采。
也是我们所有技术、所有设备、所有大型建造的落地的最优场景。”
“那么第二类区域，星际深空虚空，能量匮乏，物质稀薄。无法扎根、无法建设、无法长期补给。
这里，能量物质双双稀缺。
那这区域是不是真一无是处呢……得看怎么利用对不……”
教室里瞬间安静下来。
“老师，这里辐射粒子少，阻力几无，这里进行战舰速度再提升？”
“对，但能量怎么来，工质怎么来？”
“我知道，战舰自带呗。”
“确实是这样，那么，有没有办法，把能量引来，或补充工质呢？”
“……”
“好不说那第二类区城，现在我们回头串联之前的知识，你们就能看懂所有工程取舍。
我们为什么，我们的母星星系群能搭建定向凌日广播阵列？
那是因为身处恒星系富集区。
有恒星持续供能，有小行星物质可以开采改造百叶结构。
能源自给、物质可控、收益极高。但我们为什么不做全域凌日广播？这作为课后思考吧。”
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