如何拆卸地球所需的能量是多少？(energy would be necessary to disassemble the earth?)

想象一下，有一天人类决定拆解地球，并将其转化为空间殖民地，其内部面积总和比地球之前的表面大得多。一种可能的方法是建造许多空间电梯：从赤道延伸到地球同步轨道上的配重的纳米管纤维绳。一个先进的空间电梯网络可以使用机器人攀登者的军队向上运送几乎任意大的负荷。不过，拆解整个地球可能需要一段时间。...

想象一下，有一天人类决定拆解地球，并将其转化为空间殖民地，其内部面积总和比地球之前的表面大得多。一种可能的方法是建造许多空间电梯：从赤道延伸到地球同步轨道上的配重的纳米管纤维绳。一个先进的空间电梯网络可以使用机器人攀登者的军队向上运送几乎任意大的负荷。不过，拆解整个地球可能需要一段时间。

相对于地球表面，地球同步轨道上的任何东西的重力势能约为每公斤50兆焦耳（15千瓦时）的能量。地球包含约6×1024公斤的质量，如果重力恒定，这将需要1.2×1032焦耳的能量从表面送入地球同步轨道。然而，重力不会是恒定的：在大量的物质从地球上被移除后，其重力将大大降低。作为一个非常粗略的估计，让我们说这种效应将能量需求降低到约一半，如果重力保持在1g不变。我们还忽略了轨道上大规模殖民地之间重力互动的复杂影响以及在地月系统内进一步分散的能量成本。

最后估计的能源成本，6×1031焦耳，是非常大的，但不一定是先进的太阳能文明所能达到的。正如阿瑟-克拉克所说，"任何足够先进的技术都与魔法无异。"这个数值 "只 "比2004年人类的全球能源消耗量大1000亿倍左右。自工业革命以来，人类的发电和消费呈指数增长。似乎很可能在遥远的未来的某个时刻，我们将达到如此巨大的人口和能源发电能力（太阳能和核能），如果愿意，分解地球也是可行的。

考虑使用太阳能作为拆解地球的能源。可以使用一个天文数字大小的太阳能电池板网络，在水星的轨道内运行，使用一个50%效率的中继站网络将能量传回地球。总的太阳流量约为4×1026瓦特。想象一下，一个巨大的太阳能电池板网络如此之大，以至于它们可以吸收整整1%的太阳流量。由于非常薄，它们不会占用那么多物质，并且可以使用小行星带的材料建造。

假设50%效率的太阳能电池板吸收1%的太阳光通量，并以50%的效率将电力送回地球，只需六天就能提供足够的能量来拆卸地球。

当然，建造机器人、太空电梯和矿工来提取地球上的所有物质并将其送入轨道的实际问题是很强的。然而，如果人类继续存在数百万年，我们将有足够的时间来尝试。计算表明，只要有足够先进的机器人技术，太阳就有足够的能量来尝试。拆卸地球是否真的可行，我们只能等待和观察。不到一百年前，许多知名的科学家和火箭专家认为，前往月球在物理上是不可能的。

发表于 2022-02-09 11:43
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分类：科学

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