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地球的资源制约人类科技发展了吗?

发布时间:2020-04-01

如果有更高等级的外星文明到达过地球,那么它眼中的地球一定是资源匮乏、使用能量效率低下的地球,根本不屑于占领地球,而会驾驶着飞船加速离开。

之所以会如此,是因为地球上有的资源宇宙中都存在,甚至比地球上还多。但地球的资源并不是制约人类科技发展的阻力,而是人类使用资源的效率实在是太低下了。

大约在40万年前,地球上的直立人种开始以人工火取代自然火,开启了第一次能源利用,但当时的直立人使用能源的效率不高,它们只能捡拾一些柴火、秸秆以及木柴等作为人类社会生产和生活的主要能量来源。

然而,由于植物能量的密度较低,不能大幅度提高人类的生产效率,只能满足照明、取暖、饮食等需要,生产过程中的动力仍需要人工和牲畜提供,所以在这个时期人类生产能量的速度增长比较缓慢。

但使用火从另一方面也极大地提升了人们获取能量的速度,科学家曾经做过一个实验,如果没有火,人类每天的吃饭时间可能会占用半天以上的时间;火的出现,让人类把耗费时间的咀嚼过程放在了口腔之外进行,人们每天只用花很少一部分时间就可以吃饱。

再者,我们知道生物在保持体温时会消耗自身的能量,外界温度越低,人体消耗的能量越高。但当人类使用火之后,人类从外界获取能量,这样人类可以节省能量去做一些其他的事情。

比如:在火出现之前,人类在寒冷的冬季很难开展其他活动;但有了火之后,人类可以在温暖的火炉旁做一些其他事情。

第二次能量革命,开始于18世纪的英国,以瓦特改良蒸汽机以及19世纪煤炭的大规模使用为主要标志。

在这段时间里,人类的生产和制造方式发生了一场革命,燃油机器逐渐取代了人力、畜力,大规模的工厂取代了手工制造业,极大地提升了人们的生产能力。

在蒸汽机出现之前,人类的整个生产所需要的动力都需要人力、畜力、风力、水力,比如:风车、牛车、马车等,所以当时的工厂会选择修建在河流旁边,使用水流带动机器的运转。

随着瓦特改良蒸汽机,以及在19世纪初期世界各国相继发现并开发煤炭等资源,使得人们逐渐摆脱传统的、效率低下的生产模式,开始走向批量化、现代化的生产方式。

根据资料显示,在1850年至1869年,整个法国的煤炭产量从44万吨上升到了1330万吨,超过了木柴等传统能源,成为了当时的主要能源。

后来,随着电力的出现与使用,人类从化石能源生产出二次能量,让人类使用上了更清洁、便利的电力,而且电的发明也为各种电器生产和制造提供了更方便的动力。这也使得世界人口数量得到提升。

由于之前连续使用了200多年的化石能源,不仅会导致未来地球面临能源危机,还给地球生态环境造成了极大的破坏。

原因在于人类在使用化石能源时,通过燃烧会向大气释放出大量的温室气体以及其他有害物质,加重全球变暖以及环境负担,使人类的生存面临威胁。

除此之外还在于使用化石能源的效率实在是太低了,在使用的过程中会造成大量浪费,所以更为清洁、高效的能量使用方式成为了目前的主流。

但是目前使用能量的效率仍旧太低了,比如:我们只能收集22%的太阳能量,其中78%的能量都被浪费了。

核能虽然已经是很多国家正在大力发展使用的新型能源,但新能源的使用效率仍不够高,大量的能量被白白浪费了。

从人类的几次能量革命我们可以看出,地球上的资源并不是制约人类发展的主要因素,人类使用能量的方式才是制约人类发展的主要因素。比如:在电影《流浪地球》中的行星发动力,每台全功率运行时能够产生的推力将会达到150亿吨,如果该行星推动机的燃料使用柴火,或许燃烧掉整个地球都不会产生这么大的推力;电影当中设定的是使用重元素核聚变产生的能量可以推动地球前进。虽然这个从技术上讲们目前根本是做不到的,其次也未必能推进地球。但至少核聚变是一种能量效率大大超过烧柴的方式。

在未来,伴随着人类对能量的需求增加,或许我们会开启第四次、第五次能量革命,最高甚至可以利用整个太阳系的资源,比如:戴森球的设想。

人类社会的发展,一定程度上是建立在能量使用效率的基础上。每次工业革命说白了都是使用能量的革命。即便到了今天,如何使用高效和清洁的能源依旧是整个人类社会要面临的问题。当然,人类在使用能源的方式越来越高效和环保的同时,人类行为方式和生活方式也会受到这种方式的反作用,最终作用在人类社会的各个方面。

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