所以,我们已经探討了前往外星行星的大多数方法,那么当你到达那里之后,你会做什么呢?我们以前简单討论过行星的地球化改造,但虽然大多数恆星都有行星,甚至有一些我们可以进行地球化改造的行星,但大多数行星都与地球並不太相似。而且,浪费一个非常好的太阳系似乎是一种遗憾。因此,即使某个系外行星非常类似地球,它也不太可能是你到达后的第一个或唯一的目的地。让我们来想像一下:我们的世代飞船正在减速並进入一个恆星系统。这艘飞船本质上就是一个我们討论过的旋转棲息地,但正如我之前提到的,旋转棲息地並不太適合太空旅行 —— 因为一个理想的棲息地应该非常类似地球,这意味著它需要携带比飞船实际所需多得多的土壤和水,而飞船的每一寸重量都至关重要。这就像是豪华游艇或渡轮与快艇之间的区別。不过,在银河系中,很少有行星能够恰好拥有適合地球生命呼吸的大气成分、光照条件等。因此,你可能不会愿意让在飞船上舒適生活了几代人的船员们,直接降落到一个可能荒凉而恶劣的新世界。而且,你的飞船很可能也已经耗尽了燃料。此外,与从地球上建立太空基础设施不同,当你已经在太空中时,建立太空基础设施会容易得多。因此,你的第一个目的地很可能不是行星,而是一个或多个小型岩石小行星或彗星 —— 你可以轻鬆地拦截它们,基本上可以直接停靠在上面並获取资源。然后,你再前往行星 —— 可能会在身后留下一个或多个小行星基地。如果你有足够坚固的材料来建造太空电梯(尤其是如果这种材料可以从当地的小行星中合成,因为太空电梯非常重),那么你就可以建造太空电梯 —— 甚至,你可以在飞行过程中將电梯的缆绳缠绕在飞船外部,作为额外的辐射屏蔽,但在现场製造会更容易。现在,你不再拥有一艘世代飞船,而是拥有了一个成熟的旋转棲息地 —— 它可以方便地作为空间站和舒適的生活区,比你旅行时乘坐的飞船更加舒適,停靠在你目的地行星的轨道上。如果你有了太空电梯,那么你就可以更轻鬆地卸货,同时也可以更轻鬆地装货,这样人们就不必一直待在穹顶建筑里了。这使得地球化改造变得容易得多,尤其是如果改造过程需要用到该行星上数量不多的材料的话。但实际上,由於类太阳恆星周围的类地行星可能只占太阳系总数的少数,因此在大多数情况下,你甚至不会尝试对行星进行地球化改造,而是对小型卫星和小行星进行地球化改造。它们虽然不是真正的行星,但实际上在大多数方面都比你找到的大多数行星更接近地球。另一个问题是,仅仅殖民行星是一种极其低效的扩张文明的方式 —— 这不仅仅是因为你为了寻找宜居行星而绕过了许多太阳系。让我们来做一些简单的数学计算(为了避免相对论计算和火箭科学的复杂性,我们做一些简化假设):假设这些飞船的飞行速度始终保持在光速的十分之一左右,而且效率极高 —— 我们可以將一个人和他所需的所有物品视为两吨重的物质,並神奇地赋予它们达到光速十分之一所需的相应动能,而且不需要减速。动能的计算公式是质量的一半乘以速度的平方,速度约为光速的十分之一,我们得到的能量约为 10 的 18 次方焦耳。这一假设几乎是极其乐观的,但我们还是按照这个假设来计算。事实上,我们可以用每年 1 万亿焦耳(即 10 的 12 次方焦耳)的能量轻鬆且舒適地养活一个人 —— 这只是我们刚才计算的將一个人送到另一颗恆星所需能量的百万分之一。也就是说,將一个人以光速的十分之一送到另一个太阳系所需的能量,足够养活一千人生活一千年。如果你想让他们的旅行速度翻倍,那么所需的能量至少会增加到四倍。因此,如果你需要更多的人口和更多的空间,那么在我们自己的太阳系中建造一个能够让一千人舒適生活一千年的旋转棲息地,要比將一个人塞进一艘飞船送出去合理得多 —— 尤其是考虑到我们已经有了一颗恆星,它不断释放出的能量是地球目前使用能量的数十亿倍,而这些能量大部分都被浪费了。如果將旅行速度降低到光速的百分之一,那么所需的能量大约是光速十分之一时的百分之一 —— 同样假设推进系统和生命支持系统都极其高效,那么这仍然相当於养活一个人生活一万年所需的能量,而不是將一个人送到另一个太阳系。这並不意味著我们不能殖民其他太阳系,只是说这並不是一种解决过剩人口的合理方式 —— 就像殖民一块新大陆一样,你不会將一半的人口都送到那里,而是会派遣小型殖民地,然后等待它们自然发展壮大。当然,如果你在建造不可避免的戴森球或戴森群时拥有大量多余的能量,你就可以利用所有这些多余的能量来为雷射帆提供动力,这样你就不必在不同的选择之间犹豫不决 —— 因为恆星一直在释放出大量原本会被浪费的能量。而且,建造太阳能电池板要比建造微型行星容易得多。希望我们已经掌握了核聚变技术,但即使没有,你也可以將能量从你的恆星向外传输 —— 每传输一步都会有一些能量损失,但就像为雷射帆设置的发射站一样,你可以以合理的效率將太阳能向外传输,如果你需要在离太阳太远、自然光无法提供足够能量的地方进行採矿作业,这会非常有用。
所以,在最后一部分,我们要稍微回顾一下最初关於戴森困境和费米悖论的视频。在那个视频中,我提出了一个观点:你会认为外星文明会不断向外扩张,通过一波又一波的戴森群 —— 由人造棲息地和太阳能收集器组成的巨大集群 —— 来 “吞噬” 恆星。而在这里,我们看到了对这一观点的轻微修正:我们可能不会像经典科幻作品中描述的那样,从一颗 g 型黄矮星跳到另一颗 g 型黄矮星,只为了寻找几颗类地行星;我们也不会用巨大的戴森群来 “吞噬” 每一颗恆星。相反,我们可能会认为,像我们这样的文明会缓慢地向外扩张:他们会將自己的恆星系统改造成巨大的城市,但同时也会在太阳系外围的小行星带定居,並利用从气態巨行星中获取的核聚变能量来维持这些定居点 —— 形成一种广阔的圆盘状结构,你可以將其视为 “郊区”。从那里,他们会进一步扩张到自己的奥尔特云以及星际空间,捕获稀有的岩石,並將它们改造成由核聚变提供能量的棲息地 —— 这就成了你的 “农村地区”。而通往各个邻近太阳系的路线则会成为你的 “高速公路”,你可以通过这些路线推送或减速飞船,並通过中继站实现恆星系统之间更高带宽的信息传输 —— 因为有了这些中继站,雷射束可以保持狭窄且高密度。然后,这些文明会在其他恆星系统的外围地区建立新的 “郊区”,並在那颗恆星附近建造新的戴森群 —— 这就像是另一座正在发展壮大的城市。当然,这些 “城市” 中的人口数量会是现代地球城市的数万亿倍,而 “农村地区” 的人口密度则会是现代地球农村地区的数万亿分之一,但这个类比仍然成立,而且这很可能就是我们殖民银河系的方式 —— 而不是我们在经典科幻作品中想像的那样。在这种模式下,你也可以以更低的成本迁移人口,因为他们不需要以很快的速度旅行来避免无聊,而且你可以开始採用一些能够回收部分甚至大部分运输动能的方法 —— 比如质量驱动器,它將你从一个棲息地发射出去,然后另一个棲息地通过相反的过程將你捕获,並將你的动能回收,用於为下一次发射提供燃料;或者將推进雷射束反射到飞船后部的镜子上,然后部分雷射束被空间站后方的大型太阳能电池板吸收。一个想要离开地球去探索新世界的人,可以慢慢地从一个地方跳到另一个地方,不断向外扩张 —— 总是有新的地方可以探索。以较慢的速度旅行,从而消耗更少的能量。如果他们实现了生物永生,他们就有足够的时间去探索一个地方,然后登上一艘速度较慢、前往比下一颗恆星近得多的地方的飞船,探索那个地方,然后再继续缓慢地向外 “行走”。如果他们没有实现生物永生 —— 就像你我一样会衰老 —— 那么他们会在离地球不太远的地方定居下来,然后他们的孩子会继续这段旅程。你以平均千分之一光速的速度缓慢地向外殖民银河系,大约需要数亿年的时间才能到达银河系的边缘 —— 这大约是宇宙当前年龄的 1%,而宇宙仍然相当年轻。当然,正如我们所看到的,你也可以以更快的速度殖民。那么,到达银河系边缘后,你会停下来吗?不,你不必穿越无尽的虚空去前往下一个星系,因为那片空间並不是空的 —— 只是相对於行星际空间来说,它更像星际空间,里面有很多物质,只是分布得更稀疏。一些估计表明,宇宙中多达一半的恆星並不在星系內部,而是在星系之间。而且,星系之间的距离並不像太阳系之间的距离那么遥远 —— 星系之间的距离大约只是它们自身直径的一个数量级(10 倍)。因此,在前往新星系的途中,你需要旅行更远的距离才能到达下一颗恆星,但我们说的是数百或数千光年,而不是数百万光年 —— 每一颗恆星都可以作为一个新的桥头堡。这就是星际殖民和星系间殖民的本质。
