戴森球是什麼意思?

擱淺章魚哥


戴森球(Dyson Sphere)的定義

是一種包圍母恆星的巨大球形結構,它可以捕獲大部分或者全部的恆星能量輸出。


戴森球的概念源自於美國物理學家、數學家弗里曼·戴森的思想實驗。他在1959年出版於科學雜誌的論文:“人工恆星紅外輻射源的搜尋(Search for Artificial Stellar Sources of Infra-Red Radiation)”中首次提出了這一概念。


戴森認為:任何技術文明對能量的需求都是穩定增長的,如果人類文明能夠延續足夠長的時間,就必然有一天對能量的需求會膨脹到要利用其母恆星“全部”的能量輸出。他認為此時就有必要建立能夠攔截和收集母恆星發出的所有能量的軌道結構。


戴森球的形態

1. 戴森殼:包圍恆星的人造空心球體,包括戴森本人在內的科學家們均認為不可實現。

“一個圍繞恆星的球殼或環從物理上來說是不可行的。我設想的‘生物圈’的形式是由鬆散的太陽能收集器或獨立環繞恆星軌道的衛星雲構成。” —— 戴森關於此問題的闡述


2. 戴森環:是戴森雲的最簡單結構,由密集環繞恆星運行的獨立結構(太陽能衛星或太空定居點)組成,與戴森雲的區別是所有太陽能收集器共享同一個軌道。(如下圖)


圖二:多戴森環,是戴森環的高級形態,可以攔截到更多恆星能量輸出,但會降低結構穩定性;並且環軌道彼此重疊時會進入恆星影子,造成周期性遮蔽(也就是我們所知道的蝕)。


3. 戴森泡:與多戴森環結構類似,不過是通過巨大的承受光壓的太陽帆來抵消太陽的引力,而非環繞軌道。(如下圖)


人類實現戴森球的可行性

1. 人類理論上可以製造出戴森球(環)

現代軌道衛星和太陽帆技術已經得到發展,並可進行一定的實際應用,因此建造戴森球結構並不需要當前技術取得理論上的突破。

2. 現實的困難

然而,建造部署能夠覆蓋太陽系規模的,巨大數量的宇宙飛船和衛星,仍遠遠超出人類當前的工業生產能力。

當前人類對工業自動化的理解和應用也不足以維護這個巨大的自維持系統。

最後,在建造過程中同樣可能存在不可預見的巨大困難。(難道是……智子?!)




萬里長空夜未央


如果經常關注科幻小說,你會發現許多諸如莫比烏斯環、克萊因瓶、戴森球之類的名詞。

這種命名規則很明顯是西方式的命名,即發現者人名+概念形態!

如莫比烏斯環就是莫比烏斯首先發現的一個奇怪的環狀概念,

戴森球呢,就是是 弗里曼·戴森在1960年提出的一種理論。這個理論就是當一個文明發展到一定階段的時候,必定要利用恆星能源,而利用恆星能源最好的方式就是製造一個可以包裹恆星的球狀裝置,將恆星輻射出的光和熱等能量形式完全吸收並利用起來。

一個普通恆星,以太陽為例,其直徑大約是1,392,000(1.392×106)公里,想要製造這樣一個龐大的球星結構,以目前人類的科技實力來說還太遙遠,這種理論是否可行也沒人知道,只不過這種極富科幻的理論一問世,就收到科幻群體和廣大人民的喜歡。

從此戴森球的概念在科幻小說中層出不窮,也成功成為是否是高級恆星文明的代表性科技產物。在未來一百年,人類能征服月球已經是很大的成就了,至於征服恆星,現在也只能想象一下了。但是理想終歸還是要有的,畢竟:“我們的征途是星辰大海”!

我是頭條號:以史為鑑,埋沒的歷史真相、誤解的歷史人物、不為外人所知的關係……我來為您講述,歡迎關注。


以史為鑑


“戴森球”,是弗里曼·戴森在1960年就提出的一種理論。所謂“戴森球”其實就是直徑2億km不等,用來包裹恆星開採恆星能的人造天體。這是一個利用恆星做動力源的天然的核融合反應堆。



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