你有没有过这样的思考，人类在宇宙中是否孤单？是否有外星文明存在？如果对这些文明进行等级划分，人类又该处于哪个段位？

在天体物理学家尼古拉·卡尔达舍夫提出的卡尔达舍夫量表中，I型文明是行星能源的主人，这意味着他们可以完全利用这颗行星以及周围卫星能源的总和。II型文明能够收集整个恒星系统的能源。III型文明可以将银河系系统的能源为其所用。而人类目前处于0.7276型，距离成为I型文明尚需数千年时间。

根据美国宇航局的太阳辐射和气候实验测量，在地球上，人们从太阳接收到的能量总量为每平方米1361瓦。然而，这只是太阳向各个方向辐射的总能量——3800亿万亿瓦特的一小部分。如果人类能够围绕恒星建造一个巨型的人工结构，那就能够收集太阳所有的辐射能量，进而跃迁为卡尔达舍夫II型文明。而这个结构就是物理学家弗里曼·戴森于1960年提出的戴森球。

戴森球示意图。

在著名的科幻作品《星际迷航》中，导演将戴森球体描绘成一个巨大的、坚固的金属球壳，这引起了广大科幻迷们的热议，以至于戴森本人都不得不出面澄清。

金属球壳在机械和动态上不稳定，且容易受到可能使其破裂的冲击。引力扰动也可能将它推向被它包围的恒星，从而摧毁它。如果围绕恒星的是一群小型太阳能收集器，就会比一个巨大的金属球壳更可行，因为即使星群的一部分受损，其余部分也不会被影响，并且单独的收集器可以依靠推进器保持它们的位置。因此，戴森球更准确地说应该是戴森群。

为建造戴森球，戴森进行了一次粗略的数量级计算：一个文明必须拆除一颗木星大小的行星，才能有足够的原材料来建造戴森球。但对于人类来说，木星离太阳太远了，并不适合建造戴森球。

天文学家阿姆斯特朗提出：人类可以拆除最内层的水星来制造戴森球。水星上包含足够的有用材料，人们可以先在水星上建造相对较小的太阳能电池阵列，产生的能量可以为小行星的开采提供动力，以建造更多的太阳能电池阵列。这些太阳能电池阵列将提供足够的能量开采和拆除水星。最后就能在水星轨道上建造一个球形的太阳能收集器群，每个收集器每平方米有245克。

其实，从1980年开始，天文学家便开始利用红外天文望远镜来搜寻戴森球候选目标。

在最近一项研究中，天文学家在人工智能的帮助下，筛选了美国宇航局宽视场红外巡天探测器、欧洲航天局的盖亚天体测量任务和两微米全天巡天望远镜数据库中的500万个目标星系，发现有7个星系表现出过量的红外发射，即戴森球候选目标。

值得注意的是，单个的戴森球在星际距离上是无法被探测的，也就是说科学家所发现的这些星系中，大多数的恒星都被建有戴森球，他们的文明等级已经接近卡尔达舍夫III型文明，是远超人类文明的存在。

当然，如果外星人存在的话，他们完全有可能不会建造戴森球。也许这需要太长时间或需要太多资源，或者通过能源消耗实现无休止的扩张已经不再是他们的目标。

文/梁雷

图/《中国航天报·飞天科普周刊》

来源/《中国航天报·飞天科普周刊》