二级文明能把太阳变成电池，他们是如何做到的？答案就在相对论里

1964年，前苏联天文学家尼古拉.卡尔达舍夫（Nikolai Kardashev）将宇宙中可能存在的文明划分成了三个等级（我们现在处于0.73级），其中对二级文明的定义是，能够完全利用整个恒星系的资源。

我们拿太阳系来举例说明，由于太阳占据了整个太阳系质量的99.86%，因此要达到二级文明，我们只需要做到能够完全利用太阳的资源就可以了。

对于这个目标，美国物理学家弗里曼.戴森（Freeman Dyson）曾提出了“戴森球”的设想，他认为，我们可以围绕着太阳建造巨型的人造结构，将太阳释放出的能量统统吸收。简单的说就是，二级文明能把太阳变成电池。

“戴森球”的设想确实可以完美的达到“完全利用太阳的资源”的效果，但它却面临着很多难以解决的问题。其中最大的问题就是，太阳系的物质绝大多数都集中在太阳上，我们到哪里去找这么多材料来建造这个巨大的“戴森球”呢？

除此之外，还有能量的收集、存贮、传输、转化、利用……等等问题，因此，很多人都认为“戴森球”是不可能存在的。

以我们现在的科技水平来看，这样的结论似乎是正确的。但是假如真有二级文明的话，他们的科技水平肯定是比现在的我们高出太多，只需要通过特殊的方法，他们就可以制造出完美的“戴森球”。

那么他们是如何做到的？这种特殊的方法又是什么呢？其实答案就在爱因斯坦的相对论里，下面有请相对论里有关能量、静质量、动量关系的公式上场。

（上面公式中，E代表能量、p代表动量、c代表光速常量、m0代表静质量。）

由于本文是简单科普，我们就不去深入了解这个公式了，这里只需要了解它讲的是什么就可以了。

该公式明确地告诉我们，宇宙的本质就是能量，而所谓的静质量、动量等只是能量的一种表现形式，能量等于静质量提供的能量，加上动质量提供的能量。最关键的一点就是，它们之间可以互相转换。

比如说核反应就是典型的静质量转换为动量，那么动量能够转换成静质量吗？答案是肯定的，科学家们已经观测到高能光子在特殊情况下，可以生成正负电子对，在这种情况下，光子的动量部分转换成了静质量。

也就是说，如果可以全面操控能量、静质量以及动量之间的转换，我们就可以用利用太阳辐射出的能量（包括光子以及各种粒子）创造出拥有静质量的物质。

通俗点讲就是，二级文明的科技能够直接将太阳的能量，转化成建造“戴森球”的材料，这样就把最大的问题解决了。

这就意味着，二级文明只需要在某颗恒星附近，放置一个可以自动成长的“种子型戴森球”，过一段时间，它就可以自动成长为一个可以包裹整颗恒星的吸能装置！

那么能量的存贮、传输等问题又怎么解决呢？笔者认为，二级文明可以将太阳的能量转化为反物质，至于反物质怎么保存、运输这些问题，相信他们的科技可以完美的解决。

最后一个问题，二级文明拿这么多能量来干什么呢？其实如果把一个现代的核电站放在古代，那时的古人也会问相同的问题……