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他的宇宙工程計劃可能性是慢慢引伸出來的，當他注視同事們從事偵測高度文明智慧的一項計劃——偵測從類似太陽系的星系中所發出的無線電信號時，啟發了他的靈感。有一些天文學家，在其後五十年，將持著銀河系充滿行星的說法，並認為實際上它們彼此之間無法溝通，此星光燦爛正是無線電的通信。杜雷克是最早持這種理論的著名學家。他在一九六〇年為明瞭能否偵測出來自兩個與太陽年齡、質量相似而相鄰的星球間的人造信號，這兩個星球是天蒼五和天苑四。杜雷克經過數週和他的同事不停的使用巨大無線電望遠鏡，在西維琴尼亞綠岸觀察著。他們把這個計劃叫做奧米茄實驗計劃。他們使用的頻率高達一千四百二十百萬赫，因為在這頻率下星光燦爛的氫氣層將發射無線電能量波。他們猜測這個頻率就與銀河中的相似，也就是宇宙間用以規律通信的方法。在數週之後艾利達尼發現接受到一種非人造的信號。天文學變得非常激動，並有人建議必須急告華盛頓。當人造的無線電源從某一隱密的地方洩露出來時，很快的達到相反的高潮。這整個實驗引起了激烈的評論。下面就是此項計劃參與者之一的史特拉夫的看法：

這種球體將不會是整體的，因為形成它的物體將循著相同的方向飛行，以避免碰撞的發生。位於中央的太陽將可清楚的看清繞行著的物體。一位旁觀的觀察者將會發現由於這些球體的遮蔽而使太陽的光線變得很模糊。根據太陽的年齡和質量顯示它應該發出白光或黃光，然而它卻是發出紅外線，這就是星際間的輻射。換言之，大部分的太陽能量已被居住在附近的生命所使用了，祇剩下紅外線逸出太空中。但是根據更複雜的光學分析顯示，若將白光或黃色光從遠距離的發射，將因能量的散失而終被誤視為紅外光譜的。因此狄森勸告天文學家們不要對尋求獲得火星人的信息抱太大的希望。人們或許要轉而懷疑是否銀河系中有紅外線源的存在，但這是絕對違反自然解釋的。

這篇論文促成了工程浩大的「狄森球」概念的誕生。火星人將謹慎的拆散它們最大的行星，約等於木星的大小。火星人將利用發自其母球的輻射能，而將這些碎片安排在環繞火星便利的軌道上。火星人將使用這個新天地，做為居住或採礦等目的。這些球體將不是堅硬的結構，因為它們在動力學上不能存在，但它們將可能是由一群成千上萬的鬆弛的飛行物體，以相同軌道運行而聚合在一體，正如土星的衛星一樣。土星的軌道上有數百萬的冰與灰塵的漂礫硬片所形成，因之從地球的天文望遠鏡看來，土星好像是一固體環。狄森球體的距離將與此固體環相似，但它與太陽的比率較廣大和深厚些。

目前我們尚期待兩種重要科學技術的研究發展，第一種就是太空梭，它可以使登陸太空的人員物料減少八十％的能量耗費；第二種就是氫融合，它可以消除所有能源缺乏和放射性廢料的問題。這兩個技術的發展將使我們每年能量的消耗作巨幅的上升。太空梭預計於一九七八年將可正式運轉使用，到了那時確信氫融合能可以供給我們所需的能源，到了公元二千年或二千一百年商用電力將全部由氫融合能提供。這兩種重大技術的突破將使我們每年消耗的能源增加一百倍至一千倍（十的三十一次方或十的三十二次方爾格）。到了那時我們不但解決了能源匱乏與環境污染的問題，更使我們具有十億倍羅馬帝國和圖書的能源潛力。正如何里先生所記載的：

無論如何，地球上城市均受地理缺陷的限制。例如洛杉磯中心位於山脈的凹地，在某種氣候的條件下，從汽車所排出的廢料將集中到令人無法忍受所程度；又如曼哈頓是紐約市的一個小島，使大多數的居民都必須居住在壓迫的使人失去人性的摩天大樓公寓中。日本的山脈特多，使得工業區都環繞東京發展，因而造成嚴重的空氣污染問題，交通警察值勤時必須帶面罩。華盛頓特區是西方世界（指美國）的首都，那裏夏天的濕度叫人受不了，在空調機發明之前英國政府稱設在那裏的大使館為「牢獄」。為了突破地理限制，似乎不宜在地球上建築更大的都市，惟有向星球上另謀發展了。在太空建立許多都市可大小隨心所欲。對太空中的旅行可以來回為所欲為，如同今日在地球上旅行一樣。所有的工業廢料都能被投在太空中的其處容器中，然後再由太陽吞食化為烏有。在太空城市中電力的來源亦仰賴太陽能的供給，在這裏沒有雲層會影響太陽光。在這些城市中最大的不幸就是人們所犯的過錯，假如有任何事物破壞的話，除了市長外不會有人會被遣責的。

何謂技術的成長呢？真正的意義就是技術水準的升高，許多人們不瞭解它的真正本質；假如他們明瞭了，或許就不會破口大罵。技術很少直接與污染有關，或與建築活動率、或科學家、工程師數目或飛行成長數目有關。技術的成長不是很穩定的，而是一大步一大步的。假如有人發展出比以前更低廉的能源時，技術就邁進了一大步。在宇宙中有許多能量存在，但因人們無法使它產生電力，因而有時發展的很緩慢。相同的科學技術突破不可能重複出現，第一次輪形車輛的出現是在公元前數千年之前，對當時發生了重大的影響，改變了整個人口與商業的結構。但是第二次輪形車輛（雖比第一次輪形車輛好）但也不夠說是改進而已，雖然它促使我們走上今日極端的文明，但是重要的還是用於第一輪車輛出現的偉大技術突破。

狄森是反駁此項原理最主要的科學家。但是他不熱中於綠岸的天文學家是否正尋求公開的辯論。他卻提出對「火星文明」存在假設的反駁；若有火星文明存在，它將會向各方向傳送連續的無線電波，那麼我們終有發現它存在的時候，正如我們接收到由外國所發射出的無線電波一樣是可以想像的。但是有一種可能性存在，就是由於彼此之間星際遙遠而使得所有我們存在的徵兆均被隱蔽，或是所有發出的無線電波均被太陽的暈輪所吸收了。假如是上面這種情形，存在的「火星文明」將會懷疑：（Ａ）地球是否存在？（Ｂ）地球上是否隱藏著理性的生命呢？（Ｃ）它們的生活方式是否受惠於傳教式的教導呢？（Ｄ）若我們太天真而不能體會這種教育方式對於教育家而言是很危險的，而向地球發出無線電波？他們仍舊無法獲得地球上的人們正準備接收他們所發出的信息哩！畢竟我們的無線電天文學研究祇有廿五年的歷史啊！但是若這「異域」是熱心的傳播者，何以他們祇注意地球呢？在這異域的四周有一打以上與地球相似的星球。若有機會它們可與數千個不同方向接觸。他們將不知道他們的臣民何時會變得開化些，它們將繼續這種發送數百萬年之久。當我們建議把無線電波信息傳送至星際間時，我們將懷疑這需要多大的能量呢？不接受狄森的結論是很難的，它wｗw•heｔｕｂooｋ.ｃｏｍ•ｃｏｍ的結論是這個「異域」將以更有利的方式投資它們的財富。狄森提議他們應集中少量發展他們自己的科學技術。因而他催促天文學家們說：「火星文明不期望收到他們的信息，而寧願收到他們科學技術的徵兆。」正如他在一九五九年令人難忘的論文中所寫的：

「宇宙都市就像巨型太空站一樣，將會佈滿在太陽系的固定軌道上。宇宙都市的居民，可以從事農作生產，發展更為高等的太空科技。」

我已提過有關設在太空站的太空實驗室，在這裏太空航行科學家們佔去了四分之一的位置，他們在這裏幾乎舒適的生活如同我們在地球上一樣。我說的：「幾乎舒適。」是因為他們已適應了無重量的狀態。太空實驗室是如此的小以致無法繞一軸旋轉，因而必須對居住在這裏的人民提供人造的重力，但我們可以想像用兩座質量相似的太空實驗室取代；它們是用一長三百碼的桿連接起來。每一太空航行站都需要重力，因而它們能如同在地球上一樣的行走。要解決這個問題很容易；祇要航行站在相反的方向同時點燃方向火箭；是時整個系統將開始旋轉並產生重力。假設航行站因為錯誤而點燃的方向火箭時間太短的而重力不適合，那我們可以重新點燃它直到它能產生足夠的重力，那不就可以了嗎？若所點燃的火箭時間太長了，而使人們感到重量太大了，又將如何解決呢？那我們將在相反的方向點燃火箭直到太空站的重力令人舒適為直。整個系統的重力可無止境的維持著。

儘管歐尼爾詩般的美好，但是人們是無法忍受永遠居住在一座飛行都市的。在早期祇能容納四百人的太空站生活的環境是很壓迫的，大多數的人祇有為了旅行才願意在那裏待上數月的。當更大的都市建造時，必須限制附設公園和花園的大小。在這公園中的一花一草、一樹一木都生長在巨大的透明圓頂屋下，正如它們生長在地球上一樣。

當這種城市變得更複雜時，沒有理由說明它們必需是地球的衛星。事實上，地球上的人將會激烈爭論它們是否有必要再成為地球的衛星了。因為它們有許多將遮住太陽的光線。它們可以有自己的繞行軌道。艾立克總結如下：帶著它們巨大的工廠和食物生產設備，這個城市能維持太空飛行商隊，有自己的原料採取中心，政治上完全獨立的城市。

太空城市的建築即將開始，可能就在未來的二十個世紀，當人類發展出極輕金屬做的地球軌道桁樑時，未來十年的技術工業將可發展出極輕的建築材料。但是到了廿一和廿二世紀時，這種城市將變得無法勝數和極為壯觀。不幸的位於月球上的原料工廠將無法供應這麼多的原料而出現危機。假若這種太空城市繼續成長的話，它們勢必被迫去探討一些較鬆的物質，幸好這種物質在太陽系中到處都可拿到。在火星和木星軌道之間，距離太陽二百哩的星狀面積就是一群很小的行星叫做「小行星帶」。所有的小行星帶都因太小而無法保住大氣壓力。其中最大的一座叫穀女神，直徑不大於四百三十哩，質量有地球的百分之一。由於它目前缺乏經濟價值，並且到了廿二世紀中科學的興趣已經對它減低了，它們有許多將被破壞以作為新居民建築材料之用。在有些情況下，它們將被炸毀，它的硬片將由火箭帶往更接近太陽的位置。有一些較大者將直接被挖空而成為一個城市。較小的亦可被挖空作為交通工具。正如蘇聯火箭先驅者西https://m.hetubook.com.com索可夫斯基曾經預測的「我們將有一天能駕駛星球正如今天我們能騎馬一樣。」

或許有些人要反問，我們何以要登陸金星與火星呢？何以必須登陸其他任何星球呢？有誰又有絕對的理由堅持人們必須永久居住於行星上，而反對太空都市呢？我已描述過我們的社會無可避免因為環境的因素而必須移民至月球和金星。地球上所面臨的人口擁擠、生存競爭、核子戰爭，最重要的還是位在太陽軌道上的太空製造工廠的商業需要，預計到了一九九〇年將建立第一座飛行都市，它的直徑將有數哩之廣，能供數萬人口永久居住。

我所說約三百碼的連接桿。祇是為了便於表達失重在太空飛行旅行不是一個問題的概念罷了。要移動太空系統而使它旋轉是很容易的。假如要使居民生存的較舒適，則需要由較大的太空站供給這個原始旋轉力。麥克唐納。道格拉斯飛機公司，預定於一九九〇年完成第三代商用太空站的研究，這種太空站能容納四百人。像這樣大小的太空站是不需要連接桿的。整個系統將足夠大規模的到除了絕對中心外均以自軸旋轉而產生重力。即使重力已適合了這個太空系統，也沒有任何理由限制它的大小必須容納四百人的。它的大小可以無限的擴大。它們將變成名符其實的太空都市，縱橫數哩，可容納萬人以上。但是為了工業目的，在重力系統的外圍周上儘管亦可居住，這都市的絕對中心的失重是無可避免的。還有更壯觀舒適的將介紹給大家。假如都市形狀像一飛碟，它們是雙重或更複雜的旋轉使得它總有一邊是廿四小時的向著太陽，好比地球有晝夜之分。每隔十二小時飛碟的亮邊（向太陽的一邊）會自動轉至背太陽面。

從能量消耗的觀點來說，羅馬帝國在全盛時期，包括道路建築、公共設施（如劇場、競技揚、教堂、水壩）、艦隊活動、部隊活動等每年祇消耗十的二十四次方爾格的能量。而我們地球目前的科學文明極發達，包括道路、鐵路、空運、太空交通工具等每年消耗十的二十九次方爾格（比羅馬帝國多十的五次方倍）。更可從其他的例子看出，如一噸的黃色炸藥爆炸放出約十的十六次方爾格。農神五號登月火箭需要十的二十二次方爾格的推力才能升入太空中。氫彈爆炸（一千萬噸）放出的能量約十的二十三次方爾格，這個數目夠羅馬人使用一個月。最大的火山爆炸事件於一八八三年在克拉卡陶，曾使三萬六千人喪命，三千英里外都聽得到爆炸聲，所放出的能量祇有十的二十五次方爾格，一百倍於一千萬噸氫彈的能量。從太陽表面所發出的閃光——它能引發地球的磁暴，就是爆發出差不多十的三十一次方爾格的能量。而太陽本身每年產生約二乘十的三十九次方爾格的能量。

具有如此科技能力的社會是何種形態的呢？我想知識、財富、功率（動力）將與目前或中古世紀絕然不同。這種社會是如何的不同於目前的社會呢？我想一定不像經濟學家花言巧語所形容的一樣恐怖。我願以能量的觀點來描述在這種社會中科技活動的概況。一般度量能量均以「爾格」作單位。我們可以從這個社會每年所耗費的能量來瞭解社會活動的情形。首先在下面說明的例子就是功量計的簡單數學。

祇有一處可以獲得它，廿三世紀的人將會妄想到。巨大行星木星距離太陽祇有距離星帶的兩倍遠；我們的後代將會尋問：「木星在它的軌道上有何經濟價值呢？」它將具有和_圖_書比已經消失了的星球多三萬倍的財富。假如把它分解，人們將數千年過著無憂無慮的生活。廿三世紀的人民，具有十的三十七次方爾格潛能的人民將應著需要和貪婪的眼光對木星虎視耽耽。

智慧、財富、能量是人類進步的三要素。三者相互影響，相輔為用，相益得彰。目前工業成長率約為每年五％，預計每十四年工業成長率將增加一倍（假定成長率不變）。到了廿一世紀末，訓練飛行於火星與金星之間，將變成如飛越大西洋一樣的普遍。

數量級表示法對於乘法除法有很多方便的地方；例如兩數相乘祇要把冪數相加，兩數相除祇要把冪數相減即可，例如十億乘十萬等於十的九次方乘十的五次方得到十的十四次方，十億除以十萬等於十的四次方。

我在前往普林斯頓高級研究室訪問狄森教授之前，想像著這位偉人的容貌，但是當我看到他時我發覺完全錯了。在我的想像中，這位拆散行星，改組整個銀河系，對全人類有赫赫貢獻的人應是身材魁偉，鐵拳怒喝，聲大如雷的人物。我每一點都大錯特錯。他是一位講話溫和舉止羞怯的文人雅士。他有高度的智慧。時常為著未來宇宙的人類沉思著，因而人們都把他看成狂人。但是追隨他的科學家並不這樣認為。狄森在科學界具有劃時代崇高的地位。他是英國皇家學社的會員，前任美國科學家聯會主席，及許多聯邦政府團體的科學顧問。瑞典皇家科學研究院曾頒贈珍貴的羅倫斯勳章給他。德國物理學會曾頒馬克斯布郎克勳章給他。在邁阿密的理論研究中心曾推選他作為歐本海默紀念獎得主。

「到了二〇七四年，大部分的人類將生存在太空中的移民地，使用那種絕對清潔的能源，有充分的食物和材料貨品，能自由旅行並完全脫離政府的管轄。」

另外一種形狀的飛行都市，正由普林斯頓物理學家歐尼爾所提出。他提出巨大圓柱形的都市將比碟式都市來得方便和實用的看法。他的概念吸引了許多科學家的興趣，我將摘要的介紹一下。最大的歐尼爾拄形都市將有二十哩長和五哩寬，能容納萬人以上。這個都市有湖、山坡、森林、牧場等。都市的能量取自太陽能，因而沒有污染的發生。在柱形都市外面樞軸上裝有一巨形鏡子，每天緩慢的升起然後降下，太陽的影像和溫度將經過一太陽窗口而射入，作用像地球上的太陽一樣。正如歐尼爾自己所註解的：

「計劃所引起的尖酸批評和讚美的評論，比最近任何天文學上的推論有過之而無不及。由於這件事的發生使得天文學家分裂成為兩大派；一派讚許它，另一派對它深惡痛絕。我接受了這麼多公眾對我們的同情，也接受了那些惡意的批評。」

到了廿三世紀，接近地球軌道環繞太陽的地方將可發現居住著無數的人民和設無邊際的工業裝備。以我們目前的眼光來看是漫無邊際的，但是對那時的人們來講，那還是不會滿足的。它們的文明水準將達十的三十七次方爾格，比我們今日文明多十億倍。它們仍將談論原料缺乏的危機。它們將對環繞太陽的工廠環和城市間巨大的間隔表示非常憤慨。我們可以想像聽到它們說：「看那空空的地方」。新芝加哥市落後太陽一週之久。新倫敦市不再四天後出現。它們之間是怎樣呢？有一些不重要的村莊和娛樂場所，它們最大的直徑幾乎不超過十哩。所有空間都被浪費掉了。它們必須為人類作些事情。但我們能做些什麼呢？我們想擴張但我們不能。我們有許多星狀的廢棄物，我們無和圖書法接觸行星的內部，因為上面住滿了人，人們為生存的地方而大聲急呼，企業家和政府卻為原料而高聲喊叫：「我們可以從那裏得它呢？」

飛行都市的居民可以再生產幾乎所有他們所需要的東西。它們的一些外表結構不旋轉但將永遠向著太陽。在透明圓頂屋下有廣大的農作區和水植農地。想像有一序列這樣的都市，形狀像巨大輪子，每個直徑達二十哩以上。每一都市都有巨大的停泊凹地，以供商業和都市間的運輸活動。每一都市都有比它還小的衛星繞它飛行。其中包括有載人的太空船，以送人和物質到其他都市和星球。太空船將變成重要的交通工具。

讓我們把火星人告一段落吧！反正以我們目前的科學文明要期望觀察到他們或與他們接觸是沒指望了。讓我再繼續介紹狄森和他的俄國同事卡達西夫如何完成狄森球或卡達西夫所稱的「第二類文明」的概念。讓我們回到最初狄森所提出的「人們可以期待到了數千年之後，這種理性的物始種源將可由工業化發展製成，而它們將生存在以地球為母體而環繞在地球四周的球體上。」這個定義很明白的說明了一切。假若我們不去爭論能否具有發展這種科學技術的極限，那麼我們將被迫去把巨大的行星——木星拆散以建立狄森球使它環繞太陽。我們有充分的理由說明我們為了擴展生存的空間，為了獲得更多的原料以維持工業運轉，我們必須這樣作。

在月球表面上重力祇有地球表面的六分之一，將提供我們一些部分失重的新工業程序。但是微弱的重力並不等無重力，當我們以最進步的真正技術和天文學來探討月球，它祇不過是整個太空工廠和太空都市失重環境中心的一部分（這些太空工廠和太空都市可完成更複雜的失重製造業。）這種製造業將包括幾乎無法想像的電子應用的純晶體，極高強度的光金屬，在地球上甚至在有人居住的月球，都是危險的核子工程，極高重力下極荒謬的冶金發展。這些條件可用以製造產生一極高速旋轉的工業衛星，此衛星的內表面有一極強的離心力。所有這種技術將分佈在太陽系裏面，而使我們的生存好像在變魔術一樣神奇。

所謂一爾格的能量就是使一克的物質運動一公分所需作的功。一隻正常大小的甲蟲，當它爬樓梯時每上升一階需耗費一爾格的能量。一個人搭升降梯每升高一階將耗費一億爾格的能量。這些動作消耗的能量都很小，為了度量更大的能量，我提出使用十的十二次方或十的十八次方的單位，但是這些單位對天文學來說還是不夠用的。讓我們採用十的數量級，這種數量級在科學期刊中用以表示任何數目。所謂數量級就是用十的九次方表示１０〈９的表示法。亦即十的一次方是十，十的二次方是一百，十的三次方是一千，十的四次方是一萬等。

「那似乎是可以預期的，馬爾薩斯人口論的壓力終將驅使人們採用一種理性的物始種源以探索更多可用的資源。人們可以期待到了數千年之際，這種理性的物始種源將可由工業化發展製成，而它們將生存在以地球為母體而環繞在地球四周的原生球體上。」

「我將願為這時候的政府、企業家、經濟學家效命，這些人認為目前的科學技術已發展到了窮途末路。這條路是將我們的祖先從原始的荒野生活走向今日的文明，將不會有大的突破。但我相信將會與事實完全相反。我們目前和未來文明的差距將會有一百零九之多。這條文明之路才正開始哩！幾乎所有的好東西都還沒出場呢！」