2020年2月28日,闻名物理学家、数学家,普林斯顿高档研讨院教授弗里曼·戴森去世,享年96岁。弗里曼·戴森为量子电动力学的树立做出过重要贡献,曾于1964年取得诺贝尔物理奖提名,但惋惜没能获奖。
很多人或许对弗里曼·戴森不太了解,但必定听说过戴森球。没错,戴森球正是弗里曼·戴森提出的闻名幻想,指的是包裹在恒星周围,用以照射恒星能量的巨型结构。
在世界中,一个文明跟着持续不断的开展,对能量的需求大幅度进步,当到达必定水平常,充沛开发母星也是入情入理的工作。戴森脑洞大开的幻想为咱们供给了一种风趣的思路,一直以来被世人所津津有味。
下面,就让咱们好好聊一聊戴森球。
戴森球是什么?
上文没收说过,戴森球是包裹在恒星周围,用以照射恒星能量的巨型结构,大致又可大致分为以下几种:
戴森环,由很多独立卫星均匀分布在盘绕恒星轨迹上,构成一条环带,进行能量照射。
多戴森环,说白了便是戴森环升级版。
注:戴森环和戴森多环都归于所谓的的戴森云。
戴森泡,和戴森云蓬首垢面,也由很多独立结构组成,但它们并不处在盘绕恒星轨迹上运转,而是与恒星坚持相对停止,经过恒星的辐射压与引力彼此抵消来坚持平衡。
戴森壳,包裹在恒星周围的人工空心球体。这或许最契合大多数人的形象,能够彻底阻拦恒星能量输出,最大极限地照射能量,但在理论上是最难以实现的。
比较于戴森壳,戴森云和戴森泡更契合戴森开始的幻想。并且,在戴森的幻想中,这些结构不光能够用于照射太阳能量,还能极大地扩大文明的生计领地。戴森自己曾表明:“一个盘绕恒星的球壳从物理上来说是不可行的。我幻想的生物圈的方法是由松懈的太阳能收集器或独立盘绕恒星轨迹的卫星云构成。”
戴森球的提出
戴森球是怎么提出的呢?实际上,戴森的初衷并不是给人类的未来出谋划策,而是为搜索外星文明寻觅新思路。1959年,戴森在《科学》杂志上宣布了一篇题为《搜索人工恒星红外辐射源》的论文。
戴森以为,世界中的文明持续不断的开展,对能量的需求也必将不断的进步,有朝一日将需求使用母星的一切能量输出,从而或许树立戴森球来照射能量。据戴森在访谈和苦口婆心中泄漏,他的这个构思来自奥拉夫·斯塔普尔顿1937年的科幻小说《造星主》。在理论上,戴森球吸收恒星能量后会发生很多红外辐射,或许在星际间隔上被探测到。
在曩昔几十年里,天文学家采用了戴森的思路,使用红外卫星对世界中的恒星打开光谱观测,企图搜索外星文明的痕迹。
值得一提的是,2015年9月的一项研讨将一颗奥秘恒星面向风口浪尖。这颗恒星编号KIC 8462852,俗称塔比星,间隔地球约1480光年,光变曲线极端反常——在2011年3月5日至2013年4月17日期间,亮度呈现屡次无规律下降,这中心还包含两次15%和22%的骤降。
塔比星的反常令人费解,远不是凌日现象所能解说的。美国宾夕法尼亚大学的天文学家杰森·莱特更是脑洞大开,提出了它或许被类似于戴森球的外星修建围住的猜测。
在之后的跟进观测中,塔比星的光变曲线持续呈现不明不白的反常。天文学家对此提出多种落落大方解说。比方,行星磕碰发生很多残骸、彗星群崩溃、恒星因吞噬行星而变得不稳定......但是,没有一种能够与一切观测数据完美相符。
这也就为戴森球的或许性保留了地步。但是,天文学家也没能在塔比星周围侦测到红外辐射反常。嗯,或许塔比星人成精了,观察世界漆黑森林规律,学会了躲藏自己。无论怎么,塔比星之谜至今悬而未决。
怎么树立戴森球?
毫无疑问,对人类现在的技术水平而言,树立戴森球是超乎幻想的大工程。
比方,树立巨大的戴森球需求耗费很多物质,光靠挖掘小行星是远远不够的,或许需求献身一颗行星。也便是说,需求拆解行星,使用行星物质来树立戴森球。
要怎么拆解行星呢?戴森曾提出一个幻想——让行星加快,直到土崩瓦解。行星发动机组织一下?戴森的主张是把行星变成一台电动机,沿着纬线方向铺设很多条平行线缆,将其通电,让行星取得强壮电磁场,然后通电发生强壮扭动力,使行星加快。
别的,树立戴森球必将是一个无比耗时耗力的大工程。对此,有人提出或答应优先考虑冯·诺依曼探测器。冯·诺依曼探测器是一种具有自我仿制才能的智能探测器,使用指数爆破的威力,树立戴森球好像也是指日可下的工作。
最终,还有一个疑问——世界高档文明是否有必要树立戴森球?有才能树立戴森球的文明已到达匪夷所思的兴旺程度,以人类现有的认知去推测他们的行为多少有些不知天高地厚的嫌疑。
不过,根本能够必定,高度兴旺的文明终究是要挖掘恒星。以太阳系为例,太阳不仅是最主要的能量来历,还占有了整个太阳系总质量的99.84%。至于是否会以戴森球的方法,就不好说了。
或许,在高档文明看来,戴森球仅仅咱们一厢情愿的想入非非。
参阅来历:
https://zh.wikipedia.org/wiki/戴森球
《巫师、外星人和星舰:科幻与奇幻中的物理数学》