人类在地球上还能苟多久？这个看似天马行空的问题，其实是可以给出定量解答的。我的朋友、著名科普作家“老和山下的小学僧”写了一篇文章《带着太阳流浪：戴森球》（带着太阳流浪：戴森球 | 老和山下的小学僧），从能源的角度，详细计算了人类在地球上有望获取的各种类型的能源。在地球上的意思，就是没有移民到其他星球，那是我的其他一些朋友如中国科学院上海天文台葛健研究员干的事，他在主持一个寻找“地球2.0”的项目（寻找第二个地球和生命 |葛健）。
到目前为止，人类使用的能量，包括人力畜力和化石能源，绝大部分都来自太阳。因此，老和山下的小学僧把地球比作一颗大号太阳能电池，从地球诞生以来充电了46亿年，从工业革命以来挥霍了300年。请问以地球的能量，如果让全世界人民都过上现代生活，能够苟多久？
按照现在发达国家的人均能源消耗，再假设全球人口稳定在100亿人，那么可以算出，全球共同富裕后每年需要消耗900亿吨标准煤。900亿吨，这就是全人类共同奔小康的代价。
目前化石能源的探明可开采储量是多少呢？石油2300亿吨，煤炭1万亿吨，天然气205万亿立方，一共折合1.3万亿吨标准煤。除以900亿吨，只够用15年而已！难怪大伙要打成一锅粥。
且慢，化石能源还在不断勘探出来，开采技术也在不断进步。如果不管有没有探明、能不能开采，那么可以大致估计地球总共有10万亿吨石油，10万亿吨煤炭，1000万亿立方天然气，折合22.8万亿吨标准煤。这虽然提高了一个量级，但也只够全人类小康250年——真是一个吉利的数字。
下一步，把可燃冰加上。2017年有一个新闻，中国率先实现在海域可燃冰试开采中连续稳定产气，我当时也解读了一番（可燃冰的自白：五万公里黑不倒，我为人类续一秒 | 袁岚峰）。可燃冰就是天然气水合物，主要埋藏在海底，储量巨大，但开采困难，目前还没有实现商业开采。现在估计全球可燃冰的储量是2.1万万亿立方，折合26万亿吨标准煤。可燃冰能够让全人类小康290年，加上前面传统化石燃料的250年，真是应了那句歌词：向天再借500年！
再来翻翻地球自身的家当，跟太阳没关系的，也就是核能。
已探明的铀储量大约有500万至1000万吨，但考虑到用中子把铀238轰成钚239，就折合14万亿吨标准煤，比已探明的化石燃料1.3万亿吨高了一个量级。无论有没有探明，可开采的铀矿有多少呢？专家估计是3500万吨，这就折合100万亿吨标准煤，可供小康1000年，足足是所有化石燃料加起来的两倍。这下子，来到了千年的量级。
还有一类地球自身的家当，就是地热能，其中80%来源于地球自身放射性元素（如钾40）衰变释放的能量。整个地球的发热功率是442亿千瓦，相当于现在人类文明总功率的两倍。
一个有趣的问题是，你认为地球平均温度是多少？回答是2300度。因为地壳虽然温度低，但只占地球质量的0.4%，而地幔平均温度1100度，占地球质量的68%，地核平均温度高达5000度，占地球质量的31.5%。平均算下来，地球是一个两千多度的天然核反应堆！从这个角度看来，地球蕴含的热量相当于5万亿亿吨标准煤。
当然，热力学第二定律决定了，我们不可能把地热能都用来做功。即使可以，我们也不能把地球变成冰球啊。专家评估，可利用的地热资源只有总量的十万分之一。那么就相当于5000万亿吨标准煤，可供小康5万5千年。一家伙，又来到了万年的量级。
再开动一下脑筋，还可以在哪里挖潜？回答是潮汐能。我在以前一期评论科幻电影《月球陨落》的节目中（科幻电影中的民科理论，你能看出多少？| 科技袁人），介绍了潮汐的原理。许多人以为潮汐是永动机，这是完全错误的，实际上它来自地球自转的动能和月球的引力势能。潮汐能会因为摩擦而变成热量，导致地球自转变慢，月球远离地球。目前月球与地球的距离每年增加3.8厘米，这会在几亿年后产生可观的效应：人类会失去自己最古老的宇宙景观之一——日全食（https://baijiahao.baidu.com/s?id=1714186128430665676）。
潮汐能每天定点定量供应，使用不便，但它提供了一个清奇的思路：利用地球自转的动能发电。地球自转的动能高达900亿亿吨标准煤，足够人类挥霍一亿年。如果不够，还有地球绕着太阳公转的动能，它又是自转动能的一万倍。
我们虽然来到了亿年的量级，但如果沦落到要靠地球、月球的动能苟且偷生，是不是太惨了点？其实大图景是这样：星球的动能来自太阳系演化早期的引力势能，它跟化石能源相比是巨无霸，但跟真正的土豪相比就是小儿科了。真正的土豪是什么？熟悉我节目的朋友们肯定知道，就是核聚变。宇宙中绝大部分物质是氢，核聚变才是宇宙中最常规的能源。
最容易发生的是氘氚聚变，如果搞成了，大海里有45万亿吨氘，足够我们奔小康50亿年。如果把氘氘聚变也搞成了，就一家伙足够用一亿亿年。宇宙目前的年龄也不过137亿年而已！
回过头看，人类诞生200万年，不过是消耗了化石能源的一个零头，化石能源不过是核能、地热能的一个零头，核能、地热能不过是聚变能的零头的零头……人类连地球能源的零头的零头的零头的零头都尚未完全发掘，科技水平有多高，大家心里有数了吧。
琢磨完了地球的潜力，下面进入天马行空时间。如果真的搞定了聚变，人类就可以纵横太阳系，去月球出差就相当于现在去北京出差，人均能耗必然暴涨。所以原来能苟一亿亿年的，也许只够用一亿年了。那么一亿年之后，又该怎么办？
回答是看向太阳系。木星和土星是太阳系最大的两颗行星，它们的质量加起来是地球的413倍，而且75%以上都是氢。所以地球如果真要流浪，请千万记得把这俩燃料罐带上。
如果还是不够呢？请想想，太阳系里最大的扛把子是谁？回答当然是太阳，它占了整个太阳系质量的99.86%，而且全都是燃料。换句话说，整个太阳系的能源几乎都在太阳上，地球那点家当不知排在小数点后多少位！太阳对外辐射1秒钟的能量，就足够全球人民小康15万年，其中只有22亿分之一照到了地球，再其中的万分之一被人类利用，实在太浪费了！
人无远虑，必有近忧。当我们掌握了太阳的能量后，视线就会放到太阳系之外。在50亿年后太阳变成红巨星之前，我们有可能被什么搞死？例如700光年外的猎户座α星在几百万年内发生超新星爆炸放出的伽马射线，例如40亿年后银河系与仙女座星系的相撞……（天地大冲撞！人类会毁于星系合并吗? | 袁岚峰）为了应对这些，我们就需要在宇宙中改变地球的位置。
《流浪地球》谈的是抛弃太阳去流浪，但从另一个角度看，太阳就是我们最大的资产，所以有人提出了，带着太阳去流浪。这不是科幻，而是正儿八经的学术文章。2019年12月，美国天体物理学家马修·卡普兰（Matthew
E. Caplan）基于前人的研究，在《宇航学报》（Acta Astronautica）上提出了一种推动恒星的发动机模型（
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0094576519312457），原则上只需要现有的物理理论就能实现。
第二，利用戴森球反射阳光到太阳某一点，使其加热到极高温度，从而掀起大量氢和氦。第三，收集氢和氦，注入到聚变发动机内，变成两束高速等离子体喷射出去。第四，其中一束向后喷射，作为推动太阳的动力，另一束喷向太阳，维持引擎和太阳的距离，防止引擎坠落太阳。
根据卡普兰的计算，这个引擎每秒燃烧数百万吨物质，可以在100万年内将太阳系整体移动50光年，足够逃脱超新星伽马爆或恒星相撞的威胁。
你也许会担心，这么烧下去，太阳岂不是很快就烧完了？答案是正好相反，恒星的质量越大烧得越快，质量越小烧得越慢。这种引擎从太阳薅了大量物质，反而可以延长太阳寿命，太阳系保持宜居状态的时间会多出几十亿年。
太阳用完了以后怎么办呢？那时我们可以换一颗太阳，继续推着恒星走出银河系，穿越各大星系，游历整个宇宙！
此情此景令我想起《古诗十九首》：“生年不满百，常怀千岁忧。昼短苦夜长，何不秉烛游。”只不过，这次我们秉的烛是太阳！
不过，真正的危机也许刚刚开始。近年来，天文学家发现1480光年外的天鹅座KIC8462852恒星的亮度在短时间内快速下降，像是被什么东西遮住了，目前还没有靠谱的解释。一个猜想是，那边的智慧文明正在建设戴森球。这也启发我们，如果地球开始建设戴森球，会不会被三体文明盯上呢？光粒打击是不是已经在路上了？
■ 扩展阅读
带着太阳流浪：戴森球 | 老和山下的小学僧
如何摧毁太阳，然后带着地球流浪 | 老和山下的小学僧
寻找第二个地球和生命 |葛健
科幻电影中的民科理论，你能看出多少？| 科技袁人
想为新冠疫情出一份力？有电脑就行！| 科技袁周虑第40期
天地大冲撞！人类会毁于星系合并吗? | 袁岚峰
中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心副研究员