戴森球是什么?

戴森球再次成为新闻。万一你’我从来没有听说过–或想刷– 这里’s a primer.

一个艺术家’戴森球体的概念,它是由先进的文明建造的,用以捕获恒星的能量。图片来自CapnHack,来自energyphysics.wikispaces.com。

图片来源:langalex

迈向戴森球的第一步?图片通过 朗格莱克斯.

支持太阳能的人知道,只有太阳的一小部分’的总能量撞击地球。如果我们作为一个文明可以收集怎么办 所有 太阳的’的能量?如果是这样,我们将使用某种形式的戴森球,有时称为戴森壳或 大结构。物理学家和天文学家弗里曼·戴森(Freeman J. Dyson)于1960年首先通过思想实验探索了这个想法。戴森(Dyson)’杂志上两页的论文 科学 被冠以 寻找红外辐射的人造恒星源 因为他在想像一个太阳系大小的太阳能收集系统,不是作为我们地球人的能源,而是作为我们银河系中其他先进文明不可避免地会使用的技术。戴森提出,寻找这种结构存在的证据可能会导致在银河系其他地方发现先进文明。

弗里曼·戴森(Freeman Dyson)在2005年10月5日在旧金山举行的长期研讨会上。摄影:Jacob Appelbaum /维基共享资源.

近年来,天文学家探索了这种可能性 怪异的 星,被天文学家称为KIC 8462852–俗称虎斑猫’发现者之星 塔贝萨·博雅坚。这颗星’最初,人们认为奇怪的光指示着可能的戴森球体。这个想法已经被抛弃,但是在2018年,其他可能性出现了,例如 使用盖亚任务 搜索戴森球。

所有这一切只是说戴森球体–而在科幻小说和科学领域 可能性 在20世纪–现在对天文学家来说似乎已经足够真实了,以至于有些人正在仔细检查特定的恒星,寻找它们的迹象。

从机械上讲,不可能在恒星周围形成坚固的空心壳。戴森球的最简单形式可能始于太阳能收集环,有时称为戴森环。图片来自维基百科。

此图像中的中心点代表星星。戴森球体的最简单形式可能是从一堆太阳能集热器开始,距一颗恒星有1亿英里。这种配置有时称为戴森环。图片通过 维基共享资源.

那么,这些奇怪的巨型结构,这些戴森球是什么呢?最初,有人将戴森球体设想为围绕恒星的人造空心球,而戴森球星最初确实使用了这个词 贝壳。但是戴森没有’t将能量收集器想象成一个坚固的外壳。在交换信件中 科学 1960年后与其他科学家一起 科学 戴森的文章写道:

从机械上讲,围绕恒星的固体壳或环是不可能的。形式‘biosphere’我所设想的是由一群松散的物体或一群在恒星周围独立轨道上运行的物体组成的。

随着时间的流逝,文明可能会继续向其恒星周围的空间添加戴森环,从而形成这种相对简单的戴森球体。图片来自维基百科。

随着时间的流逝,文明可能会继续向其恒星周围的空间添加戴森环,从而形成一个相对简单但功能强大的戴森球。图片通过 维基共享资源.

戴森球可能是地球的大小’绕太阳公转;我们绕9300万英里(约1.5亿公里)的距离运行。网站 感知发展 用这种方式描述戴森球体:

它由围绕恒星的太阳能收集器(或栖息地)组成。使用此模型,所有(或至少大量)能量都将撞击接收表面,从而可以使用它。 [Dyson]推测,这种结构将是技术文明的长期生存和不断增长的能源需求的逻辑结果。

当然,科幻小说家也曾在野外活动中撰写有关戴森球体的文章。戴森本人承认,在他开始对巨型结构从恒星收集能量的想法进行技术探索之前,他是从科幻小说中借来的。奥拉夫·斯塔普尔顿(Olaf Stapledon)在1937年的科幻小说中首次提到了这个想法 “Star Maker”,显然是戴森(Dyson)阅读并用作启发。

查看大图。 |艺术家's concept of a Dyson sphere via 感知发展.com

查看大图。 |最终,随着文明的发展–从恒星聚集的无穷能量的帮助下–它周围的戴森球体肯定也会以难以预测的方式发展。这位艺术家’戴森球的概念是通过 感知发展.com.

在我们银河系空间中寻找戴森球的证据时,天文学家会寻找什么?甚至在发现之前 KIC 8462852 –数十年来寻求来自地球以外的智能文明的无线电信号,却找不到任何– 2013年的一些天文学家 正在考虑新的搜索策略。考虑一下,如果一个太阳能集热器系统– a 大结构 –被放置在星星周围’从我们的角度来看,它的光将被改变。太阳能收集器会吸收并辐射出恒星的能量。天文学家已经说过要寻找这种辐射能。

斯蒂芬·巴特斯比(Stephen Battersby) 新科学家 2013年4月,发表了一篇很棒的文章,内容涉及天文学家如何利用辐射能搜索戴森球。该文章仅供订阅,但如果您搜索标题(“外星人大型项目:狩猎已经开始”),您可能会找到一个替代链接。

2018年,科学家开始谈论使用欧洲航天局’盖亚探寻戴森球的任务。 在这里了解这种可能性.

查看大图。 |这是戴森(Dyson)球体的一个完全奇幻的艺术家的概念。我喜欢。请注意左侧的小月亮正被用作原材料。通过FantasyWallpapers.com

查看大图。 |艺术家’戴森球的概念。请注意左侧的小月亮或行星,它们被用作原材料。这个图片–叫做Shield World Construction–是亚当·伯恩(Adam Burn)的作品。关于它的更多信息 这里。通过 FantasyWallpapers.com.

底线:戴森球将由先进的文明恒星周围空间中的太阳集热器组成。目标是确保大部分星星’的能量撞击接收表面,可用于文明’的好处。弗里曼·戴森(Freeman J. Dyson)于1960年成为探索这一概念的第一位科学家,他建议这种能量收集方法对于先进文明是不可避免的。

如何通过五个(相对)简单的步骤构建戴森球

黛博拉·伯德