不過，從全球範圍來看，如果我們有大規模的地外工業，核聚變就不是絕對必要的，而且它也存在一些缺點。雖然地球上的發電廠可以為植物的優化 LED 照明提供電力，但這些反應堆在發電過程中仍然會產生大量廢熱。如果我們的目標是最大限度地減少星球上的熱量 —— 比如在所有引力點部署反射鏡，攔截紅外線但允許可見光通過 —— 那麼或許更好的做法是使用巨大的染色透鏡和反射鏡陣列，將同樣經過光合作用優化的光線傳送到地球，而不傳遞無用的頻率。同樣，如果我們擁有價格低廉且堅固耐用的超導體，或許可以將所有發電設施都建在星球之外，這樣更容易散熱 —— 無論是核聚變反應堆還是太陽能電池板。超導體可以讓電力幾乎無損耗地傳輸到任何距離（普通導體在傳輸過程中會因發熱而損耗電力）。還有一種被稱為 「熱超導體」 的概念，能夠通過傳導來傳遞熱量，這對冷卻也非常有價值。我們現在不深入討論這個話題，隻需要指出，這類材料的可獲得性和具體特性可能會對世界都市的設計和人口上限產生巨大影響。因此，雖然核聚變非常有用，但對於我們正在討論的這種設定來說，它並不是絕對必需的。事實上，與其他替代方案相比，它既有優點也有缺點。
有時候會有人指責我過於關注核聚變，我認為這就像 19 世紀的人指責別人過於關注內燃機一樣。但關鍵在於獲得大量廉價的能源，而核聚變是目前最有希望實現這一目標的技術。如果能夠直接將物質轉化為能量，或者製造蟲洞將熱量直接排放到星際空間，又或者擁有能夠在一夜之間將整顆小行星轉化為行星大小太陽能電池板的奈米機器人，那麼這些將是更好的能源。而且在這個背景下，我所說的 「人類能源需求」 主要指食物 —— 同樣的奈米機器人或許能夠直接將岩石轉化為培根雙層芝士漢堡，所需能量比種植糧食少得多。或者，人類可能都變成了賽博格或後生物形態，不再需要太多甚至任何普通食物。但我們現在討論的是基於我們目前認為可行的技術背景 —— 核聚變，以及足夠智慧但未達到人類水平的機器人，它們幫助普通人類種植糧食和建造建築。
好了，在這個背景下，假設我們通過一些技巧（比如改進散熱方式，或者遮擋太陽發出的部分無用紅外線），能夠處理掉星球上額外增加的 50% 熱量，並且每個人的食物、工業和娛樂需求僅需 10,000 瓦電力，那麼總電力預算就是 10 的 17 次方瓦除以每人 10,000 瓦，得到 10 的 13 次方人，也就是 10 萬億人。這個數字與現代科幻作品中對世界都市的人口設定（約一萬億人）更為接近，是一個不錯的整數。所以我們不妨假設，地球的人口上限是 10 萬億人，大約是我們目前人口的一千多倍。
上週我們舉了一個例子：一個足夠大的生態建築，能夠養活 5000 人，並為他們提供充足的個人空間，而這個建築隻有 100 層樓高，半徑 400 英尺。正如我們當時所說，你可以建得更高或更寬，而且我們給每個人分配 10,000 平方英尺的空間是相當慷慨的 —— 這個數字已經包括了所有的水培設施、共享公共空間、公園、倉庫、商店等等。如果用這樣的生態建築來容納 10 萬億人，我們需要 20 億個這樣的建築。那麼，我們真的能在地球上容納這麼多建築嗎？還是說需要建得更高？
讓我們來算一算。地球的表麵積略低於 2 億平方英裡（包括陸地、海洋和所有區域），而我們恰好需要 20 億個這樣的生態建築 —— 這幾乎就像我當初特意選擇 5000 人的規模來簡化計算一樣。這樣一來，每平方英裡就需要 10 個生態建築。這些生態建築每一層的占地麵積為 50 萬平方英尺，因此每平方英裡需要為它們分配 500 萬平方英尺的空間。而一平方英裡等於 2800 萬平方英尺，所以實際上隻有 17% 的麵積被生態建築占用。如果我們隻需要容納 1 萬億人，那麼每平方英裡隻需要 1 個生態建築，僅占用該平方英裡 1.7% 的麵積 —— 當然，如果你不想利用海洋和極地最寒冷的地區，密度也可以提高五倍。
我們顯然可以把這些建築建得更高 —— 我們之前設定的是 100 層，但現在已經有幾十座建築達到或超過了這個高度，我們肯定還能建得更高。我們也可以向地下發展，因為生態建築中的大部分空間並非居民的居住空間 —— 人們在冇有窗戶的地方可能不會太在意。事實上，如果你想建造高達一英裡的塔樓，那就可以有 500 層（而不是 100 層）。一英裡高的地方空氣仍然足夠稠密，可供呼吸，你甚至可以設定陽台，或者採用底部更寬的金字塔形或階梯錐形結構，這樣仍然會有大量剩餘空間。如果你想建造像細針一樣的生態建築，一直延伸到大氣層頂部，或許還可以在上麵連線太空電梯，或者與軌道環相連，這也是可行的，而且可以方便地與太空連線。稍後我們會更多地討論外太空的話題。
從空間比例來看，隻要我們向垂直方向發展，空間是非常充足的。如果把 10 萬億人隨機放在地球上，隻考慮他們不會溺水或凍死的地方，每個人大約隻能擁有 10 平方英尺的空間 —— 這非常接近科幻作品中通常描繪的超級擁擠的特大城市或世界都市。但這些作品中的城市總是有非常明顯的垂直結構，而我們剛纔設想的 10 英尺 ×10 英尺的空間並冇有垂直維度，大概隻有一間像樣臥室的大小。我想這就是為什麼我經常反覆強調人口密度的問題 —— 早在科幻作品出現之前，我們就已經知道地球有多大了，而我們所做的隻是簡單的算術。
你知道嗎，科幻作品中太空船上的居住環境也常常像潛艇一樣擁擠 —— 那些長達數英裡的飛船，船員卻隻有一千人左右。但如果你仔細計算一下，即使假設這些飛船隻把 1% 的空間用於船員住宿，初級船員的房間也不應該隻有壁櫥那麼大。而且，僅僅是在太陽係中航行（暫且不考慮超光速旅行），這類飛船所需的能量輸出就足以支撐整個行星的經濟。
即使科學和規模設定完全不合理，科幻作品仍然可以很精彩。但當作品中描繪的飛船明明擁有核聚變或正反物質反應這樣的巨大能量供應，卻還圍繞著船員缺糧、受凍、電力中斷後隻能堅持 10 分鐘，或者冇有足夠的水洗澡等情節展開時，就顯得有些荒謬了 —— 這就像一個故事的核心是主角多麼貧窮、身無分文，但他卻戴著純金項鍊，手裡拿著裝滿 100 美元大鈔的公文包，卻在掏零錢買咖啡一樣。