戴森球是什么意思?

搁浅章鱼哥


戴森球(Dyson Sphere)的定义

是一种包围母恒星的巨大球形结构,它可以捕获大部分或者全部的恒星能量输出。


戴森球的概念源自于美国物理学家、数学家弗里曼·戴森的思想实验。他在1959年出版于科学杂志的论文:“人工恒星红外辐射源的搜寻(Search for Artificial Stellar Sources of Infra-Red Radiation)”中首次提出了这一概念。


戴森认为:任何技术文明对能量的需求都是稳定增长的,如果人类文明能够延续足够长的时间,就必然有一天对能量的需求会膨胀到要利用其母恒星“全部”的能量输出。他认为此时就有必要建立能够拦截和收集母恒星发出的所有能量的轨道结构。


戴森球的形态

1. 戴森壳:包围恒星的人造空心球体,包括戴森本人在内的科学家们均认为不可实现。

“一个围绕恒星的球壳或环从物理上来说是不可行的。我设想的‘生物圈’的形式是由松散的太阳能收集器或独立环绕恒星轨道的卫星云构成。” —— 戴森关于此问题的阐述


2. 戴森环:是戴森云的最简单结构,由密集环绕恒星运行的独立结构(太阳能卫星或太空定居点)组成,与戴森云的区别是所有太阳能收集器共享同一个轨道。(如下图)


图二:多戴森环,是戴森环的高级形态,可以拦截到更多恒星能量输出,但会降低结构稳定性;并且环轨道彼此重叠时会进入恒星影子,造成周期性遮蔽(也就是我们所知道的蚀)。


3. 戴森泡:与多戴森环结构类似,不过是通过巨大的承受光压的太阳帆来抵消太阳的引力,而非环绕轨道。(如下图)


人类实现戴森球的可行性

1. 人类理论上可以制造出戴森球(环)

现代轨道卫星和太阳帆技术已经得到发展,并可进行一定的实际应用,因此建造戴森球结构并不需要当前技术取得理论上的突破。

2. 现实的困难

然而,建造部署能够覆盖太阳系规模的,巨大数量的宇宙飞船和卫星,仍远远超出人类当前的工业生产能力。

当前人类对工业自动化的理解和应用也不足以维护这个巨大的自维持系统。

最后,在建造过程中同样可能存在不可预见的巨大困难。(难道是……智子?!)




万里长空夜未央


如果经常关注科幻小说,你会发现许多诸如莫比乌斯环、克莱因瓶、戴森球之类的名词。

这种命名规则很明显是西方式的命名,即发现者人名+概念形态!

如莫比乌斯环就是莫比乌斯首先发现的一个奇怪的环状概念,

戴森球呢,就是是 弗里曼·戴森在1960年提出的一种理论。这个理论就是当一个文明发展到一定阶段的时候,必定要利用恒星能源,而利用恒星能源最好的方式就是制造一个可以包裹恒星的球状装置,将恒星辐射出的光和热等能量形式完全吸收并利用起来。

一个普通恒星,以太阳为例,其直径大约是1,392,000(1.392×106)公里,想要制造这样一个庞大的球星结构,以目前人类的科技实力来说还太遥远,这种理论是否可行也没人知道,只不过这种极富科幻的理论一问世,就收到科幻群体和广大人民的喜欢。

从此戴森球的概念在科幻小说中层出不穷,也成功成为是否是高级恒星文明的代表性科技产物。在未来一百年,人类能征服月球已经是很大的成就了,至于征服恒星,现在也只能想象一下了。但是理想终归还是要有的,毕竟:“我们的征途是星辰大海”!

我是头条号:以史为鉴,埋没的历史真相、误解的历史人物、不为外人所知的关系……我来为您讲述,欢迎关注。


以史为鉴


“戴森球”,是弗里曼·戴森在1960年就提出的一种理论。所谓“戴森球”其实就是直径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融合反应堆。



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