導(dǎo)讀：

馬斯克稱，文明的盡頭是能源。這與戴森在60多年前提出的“戴森球”的設(shè)想遙相呼應(yīng)。

那么，人類能否實現(xiàn)能源利用的范式升級：從開發(fā)地球能源，走向開發(fā)太陽系的恒星能源，最終突破地球的能源桎梏？

張同杰｜撰文

2026年1月6日，《Moonshots with Peter Diamandis》第220期播客上線[1]，錄制于2025年12月22日的這場訪談中，馬斯克拋出了一個顛覆性論斷：“衡量一個文明進(jìn)步程度的唯一真實標(biāo)準(zhǔn)，是它控制和利用能源的能力，未來的通用貨幣本質(zhì)上就是‘功率’（瓦特）?！?/p>

這一顛覆性觀點，恰與半個多世紀(jì)前物理學(xué)家弗里曼·戴森提出的“戴森球”構(gòu)想形成跨時空呼應(yīng)。隨著當(dāng)今先進(jìn)天文望遠(yuǎn)鏡的觀測，讓我們對戴森球的搜尋進(jìn)入更理性、更深入的階段。而馬斯克的觀點，也為地外文明搜尋（SETI）領(lǐng)域最具挑戰(zhàn)性的課題之一，尋找恒星級文明的能源痕跡，注入了全新的現(xiàn)實視角。

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戴森球與二級宇宙文明

戴森球的概念，源自于美國普林斯頓高等研究院的物理學(xué)家弗里曼·戴森(Dyson, Freeman J.,)的思想實驗。1960年，他在發(fā)表于《科學(xué)》雜志的論文[2] “搜尋人工恒星紅外輻射源（Search for Artificial Stellar Sources of Infra-Red Radiation）”中首次正式提出了戴森球的設(shè)想（下面文章截圖）。

弗里曼·戴森。圖源：Wikipedia

他在文章中指出，為當(dāng)文明發(fā)展到特定階段，如果這些文明能夠生存延續(xù)足夠長的時間，總有一天行星自身的能源終將無法滿足需求，必然會轉(zhuǎn)向恒星這一終極能源寶庫。此時就有必要建立能夠攔截和收集母恒星發(fā)出的所有能量的軌道結(jié)構(gòu)，即戴森球(Dyson Sphere)（如下圖）。“戴森球”并非科幻作品中封閉的金屬球殼，而是由無數(shù)太陽能收集器構(gòu)成的“戴森云”（Dyson swarm）或者 戴森泡（Dyson bubble），它們是借助太陽帆輻射壓力平衡引力的懸浮結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，環(huán)繞母恒星運行，最大化捕獲其輻射能量，核心邏輯正是對能源的極致掌控。

戴森的這一構(gòu)想，與卡爾達(dá)肖夫1964年提出的宇宙文明等級劃分高度契合[3]：Ⅰ型文明掌控行星能源，Ⅱ型文明掌控其母恒星能源，Ⅲ型文明掌控其母星系能源，而戴森球正是Ⅱ型文明的標(biāo)志性技術(shù)。

馬斯克在訪談中進(jìn)一步闡釋：“AI的瓶頸已從算法轉(zhuǎn)向能源，未來的極限不是代碼多聰明，而是你有多少瓦特可用。” 對人類而言，從依賴化石能源到規(guī)?；锰柲?，僅是邁向Ⅰ型文明的第一步，戴森球則標(biāo)志著文明突破行星桎梏、掌控恒星能源的關(guān)鍵跨越。

隨著現(xiàn)代天文學(xué)的飛速進(jìn)步，科學(xué)家已逐步厘清戴森球的物理可行性。牛津大學(xué)人類未來研究所研究員斯圖爾特·阿姆斯特朗(Stuart Armstrong)指出[4]，實心球殼式戴森球因重力不穩(wěn)定、材料強度不足難以實現(xiàn)，戴森云或戴森泡更具現(xiàn)實可能?？茖W(xué)家測算，構(gòu)建半徑1個天文單位的戴森泡僅需月球質(zhì)量1/350的物質(zhì)，即2.17×102? kg，這為高級文明建造此類能源結(jié)構(gòu)提供了理論基礎(chǔ)和現(xiàn)實可行性。

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“塔比星”之謎

從馬斯克的訪談與當(dāng)今前沿天文觀測的進(jìn)展，正讓我們對戴森球的搜尋進(jìn)入更理性、更深入的階段，也讓我們對這一構(gòu)想的認(rèn)知愈發(fā)清晰。

2015年，天文學(xué)家塔貝莎·博亞吉安（Tabetha S. Boyajian）發(fā)現(xiàn)了被稱為“塔比星”（Tabby’s star or Boyajian’s Star）的詭異恒星，KIC 8462852[5]。它因其異常、劇烈的亮度變化而聞名，曾經(jīng)引發(fā)了全球天文界的狂歡。KIC 8462852星位于天鵝座，屬于距離地球1480光年的F型恒星，專門尋找系外行星的開普勒太空望遠(yuǎn)鏡觀測到其亮度變化毫無周期性，變暗幅度介于幾個百分點至21%之間，幅度遠(yuǎn)超行星凌日的正常范圍，因此行星凌日、恒星脈動、塵云遮擋等常規(guī)成因均被排除。

塔貝莎·博亞吉安。圖源：路易斯安那州立大學(xué)

一些天文學(xué)家推測，恒星亮度降低，可能是戴森球?qū)е碌模@是當(dāng)時最富想象力的解釋之一。那么，KIC 8462852星亮度變化如此劇烈的原因是什么呢？2016年之后的持續(xù)觀測，為這一謎題提供了更溫和且數(shù)據(jù)充足的解釋。一些天體物理學(xué)家在PRL和 ApJ 等國際重要雜志發(fā)表文章[6-9]，認(rèn)為最有可能的原因是環(huán)繞KIC 8462852星的星際塵埃云的移動導(dǎo)致了其獨特光變特征。多波段光譜比對顯示，紅外波段衰減尤為明顯，這一特征契合塵埃的選擇性吸收規(guī)律，與人造結(jié)構(gòu)的均勻輻射特性形成明確區(qū)分，也為戴森球猜想的降溫提供了關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐。

賓夕法尼亞州立大學(xué)天文學(xué)家賈森·賴特（Jason T. Wright）坦言[10]：“戴森球等人造結(jié)構(gòu)會讓各波長光線變暗幅度趨于一致，而塵埃會選擇性吸收特定波長，這正是區(qū)分自然現(xiàn)象與技術(shù)痕跡的核心準(zhǔn)則?！?2017年前后，美國SETI研究所也曾經(jīng)動用艾倫望遠(yuǎn)鏡陣列捕捉潛在射電信號，一無所獲[11]。

盡管塔比星的戴森球猜想漸趨降溫，卻為SETI搜尋樹立了重要標(biāo)桿：單一頻率波段的光變異常不足以作為技術(shù)特征的證據(jù)，必須結(jié)合紅外、射電、激光等多波段觀測交叉驗證。

傳統(tǒng)SETI研究多聚焦于地外文明主動發(fā)射的射電或激光信號，而戴森球搜尋則開啟了“被動探測”的新路徑——尋找高級文明改造宇宙時留下的能源利用痕跡。

依據(jù)熱力學(xué)定律，戴森結(jié)構(gòu)捕獲恒星能量后，必然會以紅外輻射形式釋放廢熱，形成“紅外過剩”特征，這也成為天文學(xué)家鎖定候選目標(biāo)的核心依據(jù)。

2024年，瑞典赫菲斯托斯項目依托歐空局蓋亞衛(wèi)星的數(shù)據(jù)[12]，從500萬顆恒星中篩選出7顆環(huán)繞M型恒星運行的戴森球候選體，它們均表現(xiàn)出異常紅外輻射信號。但曼徹斯特大學(xué)團(tuán)隊的后續(xù)觀測發(fā)現(xiàn)，部分候選體信號受背景活動星系核干擾，且其紅外特征更接近塵埃富集的碎片盤，而非戴森云。

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SETI：探尋文明的邊界

自戴森提出構(gòu)想以來，SETI搜尋戴森球已走過60余年歷程。隨著詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡、艾倫望遠(yuǎn)鏡陣列等設(shè)備持續(xù)升級，加之AI算法在天文數(shù)據(jù)分析中的廣泛應(yīng)用，紅外異常與光變規(guī)律的探測精度不斷提升，候選目標(biāo)篩選效率也大幅提高，為搜尋工作注入新動力。

馬斯克提出的太空能源計劃，與SETI的搜尋邏輯形成巧妙呼應(yīng)。他構(gòu)想的“太空太陽能衛(wèi)星+月球工廠”方案，本質(zhì)是人類邁向“類戴森結(jié)構(gòu)”的初級嘗試，核心是通過規(guī)?；东@太空太陽能，突破地球能源瓶頸。這種文明發(fā)展的能源路徑共性，讓天文學(xué)家更有理由相信：若存在Ⅱ型文明，必定會留下可探測的能源利用痕跡。

宇宙中的異常信號，往往藏著最樸素的自然答案，而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)那笞C，遠(yuǎn)比浪漫的猜想更具力量。SETI搜尋戴森球，不僅希望能夠?qū)ふ业降赝馕拿鞯募夹g(shù)蹤跡，更是為了理解文明與能源的終極關(guān)系。

馬斯克在訪談中稱人類為“生物引導(dǎo)程序”，認(rèn)為文明的終極方向是突破能源與空間的雙重限制。對戴森球的搜尋，本質(zhì)上也是對人類自身未來的探索——我們在尋找外星文明的同時，也在不斷思考：當(dāng)?shù)厍蚰茉礋o法支撐文明進(jìn)一步進(jìn)階時，人類能否走出屬于自己的“戴森之路”？人類能否實現(xiàn)能源利用的范式升級：從開發(fā)地球能源，走向開發(fā)太陽系的恒星能源，如太陽的核聚變能、太陽能的全維度收集、太陽系天體的資源利用等，最終突破地球的能源桎梏？

作者簡介：

張同杰，北京師范大學(xué)物理與天文學(xué)院和天文與天體物理前沿科學(xué)研究所教授。長期從事天體物理宇宙學(xué)哈勃參量觀測和理論研究，近10年開展了宇宙膨脹加速度的21厘米吸收線和SETI的FAST射電觀測研究。國際天文聯(lián)合會宇宙學(xué)分會會員。原國際宇航大會(IAC)搜索地外文明計劃常設(shè)委員會(IAA SETI) 會員。

參考資料：（上下滑動可瀏覽）

[1] 《Moonshots with Peter Diamandis》第 220 期播客（2026 年 1 月 6 日）(Elon Musk on AGI Timeline, US vs China, Job Markets, Clean Energy & Humanoid Robots | 220).

[2] Dyson, Freeman J. Search for Artificial Stellar Sources of Infrared Radiation. Science, Volume 131, Issue 3414, pp. 1667-1668(1960).

[3] Kardashev, N. S. Transmission of Information by Extraterrestrial Civilizations. Soviet Astronomy, Vol. 8, p.217(1964).

[4] Armstrong, Stuart, and Anders Sandberg. Eternity in six hours: Intergalactic spreading of intelligent life and sharpening the Fermi paradox. Acta Astronautica, vol. 89, pp. 1–13(2013).

[5] Boyajian, T. S. ;LaCourse, D. M.;Rappaport, S. A. et al. Planet Hunters IX. KIC 8462852 - where's the flux? Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 457, Issue 4, p.3988-4004(2016)

[6] Abeysekara, A. U.; Archambault, S.; Archer, A. et al. A Search for Brief Optical Flashes Associated with the SETI Target KIC 8462852. The Astrophysical Journal Letters, Volume 818, Issue 2, article id. L33, 6 pp. (2016).

[7] Harp, G. R. ; Richards, Jon ;Shostak, Seth. et al. Radio SETI Observations of the Anomalous Star KIC 8462852. The Astrophysical Journal, Volume 825, Issue 2, article id. 155, 4 pp. (2016).

[8] Schuetz, Marlin;Vakoch, Douglas A.;Shostak, Seth; Richards, Jon. Optical SETI Observations of the Anomalous Star KIC 8462852. The Astrophysical Journal Letters, Volume 825, Issue 1, article id. L5, 5 pp. (2016).

[9] Mohammed A. Sheikh, Richard L. Weaver, and Karin A. Dahmen. Avalanche Statistics Identify Intrinsic Stellar Processes near Criticality in KIC 8462852. Phys. Rev. Lett. 117, 261101 (2016)；DOI: 10.1103/PhysRevLett.117.261101.

[10] Jason T. Wright, Kimberly M. S. Cartier, Ming Zhao, Daniel Jontof-Hutter, Eric B. Ford.

The ? Search for Extraterrestrial Civilizations with Large Energy Supplies. IV. The Signatures and Information Content of Transiting Megastructures. The Astrophysical Journal, Volume 816, Issue 1, article id. 17, 22 pp. (2016).

[11] Meng, Huan Y. A.;Rieke, George;Dubois, Franky.et al. Extinction and the Dimming of KIC 8462852. The Astrophysical Journal, Volume 847, Issue 2, article id. 131, 10 pp. (2017).

[12] Suazo, M., Zackrisson, E., Mahto, P. K., et al. Project Hephaistos – II. Dyson sphere candidates from Gaia DR3, 2MASS, and WISE. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 531(1), 695–707(2024).

文章轉(zhuǎn)載自“賽先生”微信公眾號