正文 第244章 套娃计算机大脑
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其根本限制在于：最内层的温度受恒星温度以及计算机和相关设备所能承受的最高工作温度制约；最外层的温度则受所在星系或宇宙区域的环境温度以及可用的建筑材料数量限制。整个宇宙中充斥着温度约为27开尔文的光子，这恰好是红外线向微波过渡的温度点，也是我们称之为宇宙微波背景辐射的原因。在很久以前，当宇宙还很年轻（约40万岁，而不是现在的约140亿岁）时，这些辐射的频率要高得多，波长也短得多。那时的宇宙是一个密度极高、不透明的“雾状”环境，温度也非常高——本质上，整个宇宙的温度都与恒星表面相当，是一团炽热的等离子体。但随着宇宙的膨胀，它不断冷却，最终达到了原子核和电子壳层能够形成原子的温度。当原子形成后，宇宙不再不透明，光子可以不受散射和吸收地长距离传播。由于宇宙膨胀的特性，无论你身处何处，总能观测到来自那个时代的光子——你仍然能“看到”最初的那批光子，它们无处不在，但随着时间的推移，它们需要穿越越来越广阔的空间才能到达我们这里，而宇宙的膨胀又导致它们发生红移，能量变得越来越弱。
如果数百万年前测量宇宙微波背景辐射，其温度和频率都会更高。事实上，在宇宙微波背景辐射形成后的一段时间里，整个天空都会呈现出明显的发光状态；直到最近，它才从红外范围进入微波范围。在遥远的未来，宇宙微波背景辐射将变成宇宙射电波背景辐射，那时宇宙中的最低温度将不再是27开尔文，而是几千甚至几百万分之一开尔文。但目前来说，这是我们能达到的最低温度极限。实际上，实际的最低温度会稍高一些，因为周围存在大量其他环境光（尤其是在星系内部，无数恒星在发光，随机粒子相互碰撞也会产生光），这使得最低温度略高于宇宙微波背景辐射的温度。
这就是我在讨论费米悖论时提到“戴森球永远无法隐藏”的原因：即使忽略一个消失的太阳系所产生的明显引力异常（任何二级文明都能轻易观测到），以及它会遮挡来自星系另一侧的光线这一事实，它仍然会释放废热——这毕竟是套娃大脑的工作原理。如果没有这些背景辐射加热我们的戴森球，我们确实需要将它造得非常大才能使其温度降至27开尔文。太阳表面的温度约为6000开尔文，正如我之前提到的，要让一个包裹太阳的球体温度降至一半（3000开尔文），其直径需要是太阳的四倍；如果我们在地球轨道（1个天文单位，au）处建造一个这样的球体，它的温度将与地球表面相当，约300开尔文；在4个天文单位处（约木星轨道），温度约为150开尔文；在16个天文单位处（接近天王星轨道），温度约为75开尔文；在64个天文单位处（略超出冥王星轨道），温度约为40开尔文。到这时，背景辐射对温度的影响就变得非常显著了。
但如果我们暂时忽略背景辐射的影响，要建造一个温度约为地球表面百分之一（即接近宇宙背景温度）的球体，其表面积需要是地球的1亿倍（100的四次方），这意味着它的半径需要是地球到太阳距离的10000倍（10000个天文单位），约为1/6光年（或2个光月），直径则是这个数值的两倍——顺便说一句，这比太阳的直径大约400万倍，表面积约为太阳的16万亿倍。这样一个巨大的物体是不可能被忽略的。而且，由于它还会吸收并重新发射来自外部的所有背景辐射，它的实际温度也不会低到宇宙背景温度。
有时会有人向我建议，或许它的温度可以足够接近宇宙背景温度，从而实现隐藏——因为宇宙微波背景辐射中存在冷热区域。但我认为大多数人没有意识到，那些所谓的“冷点”（例如让宇宙学家感到困惑的、温度低于27开尔文的巨大区域），实际上与27开尔文的标准值偏差还不到千分之一开尔文（通常仅为70微开尔文）。如果某个区域的温度偏差达到千分之一开尔文，用我们现在的现代技术就能探测到——这就像
其根本限制在于：最内层的温度受恒星温度以及计算机和相关设备所能承受的最高工作温度制约；最外层的温度则受所在星系或宇宙区域的环境温度以及可用的建筑材料数量限制。整个宇宙中充斥着温度约为27开尔文的光子，这恰好是红外线向微波过渡的温度点，也是我们称之为宇宙微波背景辐射的原因。在很久以前，当宇宙还很年轻（约40万岁，而不是现在的约140亿岁）时，这些辐射的频率要高得多，波长也短得多。那时的宇宙是一个密度极高、不透明的“雾状”环境，温度也非常高——本质上，整个宇宙的温度都与恒星表面相当，是一团炽热的等离子体。但随着宇宙的膨胀，它不断冷却，最终达到了原子核和电子壳层能够形成原子的温度。当原子形成后，宇宙不再不透明，光子可以不受散射和吸收地长距离传播。由于宇宙膨胀的特性，无论你身处何处，总能观测到来自那个时代的光子——你仍然能“看到”最初的那批光子，它们无处不在，但随着时间的推移，它们需要穿越越来越广阔的空间才能到达我们这里，而宇宙的膨胀又导致它们发生红移，能量变得越来越弱。
如果数百万年前测量宇宙微波背景辐射，其温度和频率都会更高。事实上，在宇宙微波背景辐射形成后的一段时间里，整个天空都会呈现出明显的发光状态；直到最近，它才从红外范围进入微波范围。在遥远的未来，宇宙微波背景辐射将变成宇宙射电波背景辐射，那时宇宙中的最低温度将不再是27开尔文，而是几千甚至几百万分之一开尔文。但目前来说，这是我们能达到的最低温度极限。实际上，实际的最低温度会稍高一些，因为周围存在大量其他环境光（尤其是在星系内部，无数恒星在发光，随机粒子相互碰撞也会产生光），这使得最低温度略高于宇宙微波背景辐射的温度。
这就是我在讨论费米悖论时提到“戴森球永远无法隐藏”的原因：即使忽略一个消失的太阳系所产生的明显引力异常（任何二级文明都能轻易观测到），以及它会遮挡来自星系另一侧的光线这一事实，它仍然会释放废热——这毕竟是套娃大脑的工作原理。如果没有这些背景辐射加热我们的戴森球，我们确实需要将它造得非常大才能使其温度降至27开尔文。太阳表面的温度约为6000开尔文，正如我之前提到的，要让一个包裹太阳的球体温度降至一半（3000开尔文），其直径需要是太阳的四倍；如果我们在地球轨道（1个天文单位，au）处建造一个这样的球体，它的温度将与地球表面相当，约300开尔文；在4个天文单位处（约木星轨道），温度约为150开尔文；在16个天文单位处（接近天王星轨道），温度约为75开尔文；在64个天文单位处（略超出冥王星轨道），温度约为40开尔文。到这时，背景辐射对温度的影响就变得非常显著了。
但如果我们暂时忽略背景辐射的影响，要建造一个温度约为地球表面百分之一（即接近宇宙背景温度）的球体，其表面积需要是地球的1亿倍（100的四次方），这意味着它的半径需要是地球到太阳距离的10000倍（10000个天文单位），约为1/6光年（或2个光月），直径则是这个数值的两倍——顺便说一句，这比太阳的直径大约400万倍，表面积约为太阳的16万亿倍。这样一个巨大的物体是不可能被忽略的。而且，由于它还会吸收并重新发射来自外部的所有背景辐射，它的实际温度也不会低到宇宙背景温度。
有时会有人向我建议，或许它的温度可以足够接近宇宙背景温度，从而实现隐藏——因为宇宙微波背景辐射中存在冷热区域。但我认为大多数人没有意识到，那些所谓的“冷点”（例如让宇宙学家感到困惑的、温度低于27开尔文的巨大区域），实际上与27开尔文的标准值偏差还不到千分之一开尔文（通常仅为70微开尔文）。如果某个区域的温度偏差达到千分之一开尔文，用我们现在的现代技术就能探测到——这就像
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