原创科幻题材：未来的光子世界

 2008-9-4 23:47  3341 8 5 分类: 工程师职场

边听Jamey Johnson的Country Song，边看着Kevin Morris的FPGA Journal，在北京时间23:00，很容易想入非非。

在不是太远的未来，人类社会的主要能量来源将会是太阳光能。就像今天我们被各种各样的电子产品围绕着一样，随着“直接光能利用技术”的发明，各种基于光能传输、光能存储和光子处理的产品将会围绕在我们身边。

以上设想来源于最近在地铁上的一段思考。近来常看到地铁上班族手持一款PS2或iPhone玩得不亦乐乎，吸引了身边众多乘客的羡慕目光。PS2带给我们身心娱乐的过程，是怎样的一个物理过程呢？这是一个“受控电能释放”过程。放电（或费电）是其主要特征，娱乐只是这一过程的副产品。不同于电灯、电热毯这样的简单电能释放设备，PS2、PC机、手机是极其复杂的电能释放设备。后者能够带给我们更多的乐趣是因为其电能释放过程受到了更精细的控制，通过键盘受到了我们的直接控制，实现了人脑对电能释放过程的控制。

今天的人类社会基本上是基于电能来运转的，我们不可须臾离开电能。这一切，得益于我称之为“受控电能释放”的过程。非受控电能释放的例子是闪电，最近一段时间以来北京地区很常见；受控电能释放的例子就是我们身边的电灯、电脑、手机，每一样产品都可以简化为一个电流回路，电流回路的作用就是释放电能。每件产品对电能释放的不同控制方式决定了该产品的特征，电能释放过程的复杂程度决定了该产品的功能复杂度。电闪雷鸣的电能释放过程过于直接，缺少人类的控制，所以对人类社会基本无用。

电能释放是无法遏止的自然过程（充满电的电池也会自然放电），人类顺应这一自然过程并在其中施加巧力，让这一过程流动的能量的极小一部分为我们服务。

地球上有两个基本能源：太阳能和原子能。原子能源于上一代恒星的涅槃，如今所剩无多；太阳能通过各种方式被我们间接使用，化学能、风能、水能、光电能。太阳能的积累受到时间和空间的限制——煤炭、石油的生成需要上百万年，粮食一年收三季算是多的了，“给一辆SUV汽车灌满一箱生物乙醇所需的粮食可以让一个人吃一年”，大气和水流运动至少在方圆几十公里的范围才能成得了气候，太阳能电池要几个平方厘米才能点得亮计算器的屏幕。得益于半导体技术的发展，今天我们只需要一颗锂电池储存的能量就可以完成复杂的电能释放过程；在未来的某一天，我们将不再需要几个平米的太阳能电池板，而仅仅是几个平方厘米和几分钟的太阳光照射就可以驱动我们的“光脑”。

太阳能释放也是一个自然过程，只要方法得当，我们一定可以像控制电能释放一样控制这一过程。太阳光能该至少够我们用个几十亿年吧。

在不是太远的未来，一种新的材料将被称为“半透体”，一个新的行业将被称为“光子工程师”，一种新的潮流“逐日”将取代“追星”。

人类最初驯化了火，接下来驯化了蒸汽，然后驯化了电，最近又驯化了原子裂变，下一步是驯化原子聚变，下一步的下一步是驯化光。