戴森球
2戴森球是指直径2亿km不等,用来包裹恒星开采恒星能的人造天体。这是一个利用恒星做动力源的天然的核聚变反应堆,是弗里曼·戴森在1960年就提出的一种理论。
戴森球1是一种设想中的巨型人造结构,由弗里曼·戴森先生提出。这样一个“球体”是由环绕太阳的卫星所构成,完全包围恒星并且获得其绝大多数或全部的能量输出。戴森认为这样的结构是在宇宙中长期存在并且能源需求不断上升的文明的逻辑必然,并且他建议搜寻这样的人造天体结构以便找到外星超级文明1。
从那时起,各种各样的设计,包括建造人工天体或一系列这样的结构以便包围太阳,便不断地由一些狂想的工程学家或科幻小说所提出,并冠以“戴森球”之名。这些后续的设想没有仅仅在从太阳能收集站上止步——许多工程设计还包括建设人类殖民地和工业基地。
基本信息
- 中文名
戴森球
- 外文名
Dyson Sphere
- 本质
包裹恒星开采恒星能的人造天体
- 提出人
- 时间
1960年
- 作用
恒星做动力源天然的核融合反应堆
- 概念来源
弗里曼·戴森的思维试验
理论提出
弗里曼·戴森早在1960年就提出一种理论,即所谓“戴森球”。他认为,地球这样的行星,本身蕴藏的能源是非常有限的,远远不足以支撑其上的文明发展到高级阶段;而一个恒星-行星系统中,绝大部分能源——来自恒星的辐射——都被浪费掉了,我们太阳系各行星只接收了太阳辐射能量的大约 1/109。戴森认为,一个高度发达的文明,必然有能力将太阳用一个巨大的球状结构包围起来,使得太阳的大部分辐射能量被截获,只有这样才可以长期支持这个文明,使其发展到足够的高度1。
概念起源
戴森球概念源自于美国物理学家兼数学家弗里曼·戴森的思维试验,他认为:每个人类技术文明对能源的需求是恒定地增长着,如果人类文明能够延续足够长的时间,那必然有一天他的能源需求会膨胀到要利用太阳的全部能源输出。他认为此时就有必要建立环绕太阳的壳状轨道结构以便用来收集由太阳输出的全部能源。戴森没有从细节上叙述如何建立这样一个结构,而只是集中描述能源收集的问题。戴森据悉是第一个正式从学术上提出戴森球概念的学者,他的论文见于1959年《科学》杂志上的《人工恒星红外辐射源的搜寻》。但是戴森球的概念是由1937年的科幻小说《造星者》所影响,并且有可能受到了曾经研究过相关方面的I.D.Bernal和Raymond Z.Gallun著作的影响。
详细介绍
概念总述
杰出的美国物理学家,曾经担任爱因斯坦的副手的戴森 (FreemanDyson),当时在普林斯顿高等研究院工作。他提出了一个方案,根据这种方案,一种先进技术几乎可以产生无限的燃料供应。他设想一个足够发达的文明通过建造一个由接受器和能量转换器构成的球,就可以利用他们自己那颗恒星的全部能量输出。
这些球被称作“戴森球”,它们当然可以提供巨大的能量,但也会辐射与之相当的热量。这种热量可以在许多光年以外在光谱的红外范围内探测到。还有一些人把这种想法发挥得更进一步,他们主张比我们的文明先进几百万年的文明可能利用整个星系的能量,甚至整个星系团的能量。我们在宇宙深处看见的许多类型的能源中有些是这类过程的废弃产品。这就使参与SETI的研究人员把潜在的文明分成三种类型。
概念延伸
光谱(spectrum) 光谱是复色光经过色散系统(如棱镜、光栅)分光后,被色散开的单色光按波长(或频率)大小而依次排列的图案,全称为光学频谱。光谱中最大的一部分可见光谱是电磁波谱中人眼可见的一部分,在这个波长范围内的电磁辐射被称作可见光。光谱并没有包含人类大脑视觉所能区别的所有颜色,譬如褐色和粉红色。
Ⅰ型文明
(包括我们在内)是已经发展到以下水平的那些文明:他们能够开发利用自己栖息的那个世界的自然资源。(人类为0.73级,未达Ⅰ型文明)
Ⅱ型文明
应该能够建造像戴森球那样的东西,并且能够处理他们那个恒星的全部能量输出。文明发展到这个水平几乎可以肯定有能力进行星际旅行。这样的文明也许已经研究出使物体运动速度超过光速的方法。一种发展到这个阶段的文化要比我们先进几千年甚至于几万年。
Ⅲ型文明
领先我们成百上千万年,并且已经掌握利用它们星系的全部资源的技术,这种能力对我们说来就像是属于上帝却又在物理定律允许的范围内。在宇宙的意义上,这不过是一种生命形式之开始进化相对来说比我们稍早一些而已。在我们看来,这样的生命似乎具有神一般的力量,其实,他们也是在某颗遥远的行星上,在单细胞有机体的泥浆里形成的。只不过他们发展的时间比我们更长而已。