浙江
今天又是一个高端话题。带来这个话题的，是一位刚刚去世的物理学家，弗里曼·戴森，享年96岁。
95%的人类能源，归根结底来自太阳，不管是风力水力人力畜力，还是煤炭石油天然气。比如，风，太阳照射不均匀导致空气流动。水，阳光使水蒸发，降雨后形成河流。人力畜力，植物通过光合作用收集太阳能，再转移到动物身上。化石燃料，尽管产生机理尚有些许争议，但依主流观点看，能量源头还是太阳。地球就是一颗大号太阳能电池，充电46亿年，挥霍300年，如今还剩多少电量？
这是个古老的话题，咱们用数据重新捋一捋。2000年，从私家车保有量看，估摸约有12亿人过着空调汽车的现代化生活，其中西方发达国家9亿，中国1亿，第三世界2亿。这一年，全球消耗了35亿吨石油，46亿吨煤炭，2.4万亿立方天然气，折合110亿吨标准煤。2019年，全球消耗50亿吨石油，80亿吨煤炭，4万亿立方天然气，折合180亿吨标准煤。这180亿吨煤让20亿地球人过上了现代化生活。同理，假设我们让剩下55亿人也过上同样的生活，则每年需要675亿吨标准煤。
经济一旦发达了，人口通常就不增长了，依这个逻辑，全球共同富裕后人口按100亿计，则每年需要900亿吨标准煤。900亿吨，这就是全人类共同奔小康的代价。
目前全球已探明可采储量，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。如果是地球人民一起奔小康，只够奔15年！难怪大伙要打成一锅粥，先起来那十亿人死活要摁着咱们这十亿人。
但事情其实没这么悲观，几十年前就有人喊石油只够用几十年了，但几十年后新探明的石油储量越用越多，到今天一算，还能再用几十年。
采石油就和挤牙膏似的，几十年后还有几十年，到底有完没完？据专家估计，地球上化石燃料不管有没有探明、能不能开采，一口价：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。这只够全人类小康250年，这点时间还不够咱们决定要不要建对撞机呢！必须得上新能源！水力风力来源不稳定，万一来个干旱天，大家都得吃干饭，因此不可能做主力，还是直接上可燃冰吧。
可燃冰也属于化石燃料，深埋大洋下，别说开采了，想探明储量都没那么容易。美国地质调查局折腾了几十年，现在比较流行的说法是2.1万万亿立方，折合26万亿吨标准煤。足够100亿地球人民小康290年，加上前面撑的250年，熬到三体人进攻地球绰绰有余。
化石燃料在能源消耗中占比一直稳定在85%左右，绝对的主力。但化石燃料毕竟只是太阳指甲缝里漏到地球的一些光，攒了几十亿年，只够人类文明卯足劲往前奔500年。顺带说一下，有研究认为，化石燃料可能来源于原始地球的甲烷，这和太阳的关系就不大了，但主流观点还是喜欢生物遗骸变石油的故事。砖家都搞不清楚，咱外行就不叽歪了，还是翻翻地球自己的家当吧。下面几样家当，实打实是地球自己攒的！
核能，特指铀矿，是别的恒星爆炸剩下的残渣，和太阳没一毛钱关系。已探明的铀储量不到500万吨，用中子把铀238轰成钚239，折合14万亿吨标准煤，远远超过已探明的化石燃料1.3万亿吨。现在知道某大国为啥削尖脑袋钻核能了吧？惊喜的是，地球妈妈攒的不止这么点，仅仅地壳里就有130万亿吨铀，只是过于分散没法收集。不过不用慌，砖家说可开采的铀矿怎么着也应该有3500万吨，折合100万亿吨标准煤，可奔小康1000年，足足是化石燃料的2倍。
化石燃料加核能，已经能奔1500年了。万一到时候物理学被封死，找不到新能源，咱还能从地球妈妈的家当里翻出宝贝，继续奔小康。
地热能，80%来源于地球自身放射性元素衰变所释放的能量，没太阳什么事。因为地球到处有微量的放射性元素(如钾40)，这些元素不停衰变释放热量，所以地球就像是不停发热的暖宝宝，妥妥一个低功率版的核反应堆。整颗地球的发热功率为442亿千瓦，相当于现在人类文明总功率的2倍。可喜的是，暖宝宝发热这么多年，可没浪费，都攒着呢！凭直觉，你认为地球平均温度有多少？外层地壳，平均温度14度，薄薄一层仅占地球质量0.4%。下一层地幔，平均温度估摸1100度，占地球质量68%。最里面地核，平均温度估摸5000度，占地球质量31.5%。剩下的大气层不计。这样算下来，整颗地球的平均温度有2300度。
没想到吧？地球其实是一颗温度高达两千多度的大球。要知道，核反应堆的最高温度也就一千多度，这尼玛地球就是一颗现成的核反应堆啊！从地幔地核的成分看，比热按1计算，整颗地球蕴含的热量相当于5万亿亿吨标准煤。但是，根据热力学第二定律，你没法把所有热量都用来做功，而且你也不好意思把地球热量抽干了变成一颗冰球吧？咱矜持点，砖家评估，当前可利用的地热资源只有总量的十万分之一，折合5000万亿吨标准煤，可奔小康5.5万年。
5.5万年，虽然比原先几千年多了一个数量级，但也不算富裕，咱继续。
潮汐由太阳和月球引力引起，可以简单理解为月球吸着海水绕圈跑，当月球引力和太阳引力重叠时就是大潮，反之就是小潮。很多人以为潮汐能不消耗能量，这显然违背了能量守恒定律，潮汐能本质上是地球自转动能和月球势能。潮汐能最终会因为摩擦变成热量而消耗，导致地球自转变慢以及月球不断远离地球。
潮汐能每天定量定点供应，极为不便，但却提供了一个清奇的思路：可以利用地球自转的动能发电，这算是地球妈妈最后留给我们的能量了。这笔压箱底的家当非常惊人！这么说吧，世界上所有的石油煤炭天然气可燃冰，100%转化成能量来阻止地球自转，那么，地球自转周期仅仅只是减少2毫秒。地球自转动能有2.57×10^29J，折合900亿亿吨标准煤，足够人类挥霍1亿年。
如果1亿年还嫌少的话，地球绕着太阳转的动能也不是不能考虑，公转动能是自转动能的1万倍，稍微用一点也不至于让地球掉太阳上。开个玩笑，如果人类沦落到对地球动能、月球动能、火星动能敲骨吸髓，那还不如回到原始社会了。
其实，不管是恒星还是行星，动能都来自于早期的引力势能，比起化石能源算得上巨无霸，但在真正的土豪面前仍然是小儿科。
按照当前的物理理论和宇宙模型，早期宇宙里飘荡的绝大部分物质是氢，氢原子抱团组成了恒星，恒星内部引力导致氢聚变，聚变产生各种元素和能量，元素和能量演绎出丰富多彩的世界，于是就有了我们。
也就是说，能量来源于氢聚变，氢才是背后的大土豪。所以，地球上真正算得着的能源，是地壳中占比0.76%的氢。幸运的是，人类掌握聚变技术永远还需50年，因此地球上的氢几乎原封未动，咱们赶紧盘盘帐。现在搞聚变都是瞄着最容易的氘氚聚变，万一搞成了，大海里有45万亿吨氘，足够我们奔小康50亿年。
50亿年也不算啥，真要急眼了，氢氢聚变也不是不可以，严谨点叫氕氕聚变。虽然技术路线不存在，但理论还是在的，搞点反物质把氕催化一下，弄出中子就能聚变形成氦核。别听到反物质就吓傻了，质子变中子叫逆β衰变，已经被实验观测到了。这能把千分之七的质量转变成能量，终于，我们可以用到那个著名的质能方程了：E=MC^2
