弗里曼戴森已经离去,人类什么时候能建造出戴森球?
人类何时才能够进阶2级文明,并造出戴森球?科学家给出期限
戴森球是在1960年由弗里曼戴森提出的一种理论,他认为,地球本身的能源非常有限,而恒星对地球的辐射大部分都被浪费了,戴森球基本模型就是直径2亿KM,用来包裹恒星并且开采恒星,充分利用恒星的能源来补给给地球。
戴森球是一种设想中的巨型人造结构,完全包围恒星并获得其绝大多数的能量输出,目前我们太阳系各行星只接收了太阳辐射能量的大约 1/10^9。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。
弗里曼戴森并没有从细节上叙述如何建立这样一个庞大的结构,只是集中在能源收集上做了描述,弗里曼戴森是第一个正式从学术上提出戴森球概念的学者。
关于戴森球暂时还只是一个幻想的理论,人类还没有能力去构建这样一个庞大的结构。
科学家认为可以分阶段建造简化版的戴森球,通过阶段性的建设边收集能量边拆卸水星。打造如此庞大的空间工程必须由大量的机器人军团执行,外星智慧文明将需要一些资源来建造更多的机器人以完成戴森球能量体的建造,庞大的轨道工程建设周期将花费数个世纪,随着时间的推移可收集到更多的能量。目前的天文数据库中已经存在了关于戴森球特征观测依据,比如这样的空间结构会在红外波段上吸收和重新散发出恒星能量,从地球上观测时就会发现戴森球外层壳体的温度将会降低数百华氏度。
但是拆解水星来建造这样的类似戴森球的能量收集体是否能够实现,拆解水星又是否会对整个太阳系产生影响呢?
根据新闻报道著名物理学家、数学家和作家弗里曼·戴森(Freeman Dyson)在当地时间2月28日(周五)去世,享年96岁。他和杨振宁杨老既是同事,又是非常要好的朋友。他的离去又是科学界的一大损失。
至于贡献,想必他的讣告最能说明问题:戴森曾提出过许多革命性的科学见解,包括对量子世界和人类世界相连接的预估。他在众多领域均有贡献,包括核工程、固态物理学、天体物理学、生物学、应用数学等。
我们对这位伟大的物理学家了解最多的应该就是通过他提出的“戴森球”,1959年弗里曼戴森提出了这样一个结构,它可以包裹在恒星的周围,用来提取恒星的能量,储存起来待用。因为戴森认为人类利用恒星例如太阳能的效率非常的低,当然这与我们也没有必要的关系。
主要是因为太阳每秒释放的能量太多了,但是地球所能接收到的辐射能量少之又少。太阳内核处每秒钟就有6亿吨氢发生核聚变,生成5.95亿吨氦,在这个过程中损失的500万吨质量,会全部按照爱因斯坦质能方程转换成能量,并且以光和热的形式向外释放。在这个过程中地球所能接收到的太阳辐射能,可能仅仅是太阳释放总辐射能的20亿分之一。
而那些没有接收到的太阳辐射能其实就全部浪费掉了,太阳系内目前来看只有地球上拥有生命,因此戴森就提出了这样一种观点,是否可以把太阳用人造物体包裹起来,接受太阳所有的辐射能,最后把这些能量供给人类文明使用。因为一个文明的发展,归根结底来说是对于能量的利用。
前苏联的天文学家尼古拉·卡尔达舍夫(Nikolai Kardashev)在1964年就提出了这样一个理论,他通过能量的利用形式或者说多少,把生物文明分成了三个等级:
类型I :该等级的文明可以彻底掌握所在行星的能源,是该行星的主人,甚至周围的卫星能源也可以全部掌握;
类型II :这个等级的生物文明可以彻底掌握所在恒星系的能源,例如人类要想达到这个等级,需要彻底的掌握太阳系的总能源;
类型III :该等级生物文明可以掌握整个银河系的能源,届时银河系就是我们的大本营。
现在的人类文明差不多是处在0.7级文明,首先地球上的总能源没有彻底掌握,而月球上的资源目前也无法利用。而戴森提出的戴森球结构正好符合二级文明的标准,就是可以彻底的掌握恒星的能源。在上个世纪天文学家就曾通过红外空间望远镜,在深空中寻找过这样的结构。当然也发现过很多特殊的现象,例如塔比星发生周期性光变,甚至突然变暗,这些都被认为是戴森球结构的作用。
当然目前也没有确定证据表明戴森球的存在,还有科学家提出不同的观点,认为如果一个生物文明发展到可以建造戴森球的程度,那么就不需要建造这样笨重的结构来获取恒星的能量,那个时候可能掌握了更好的能源利用方式。因为生活在行星上的生物文明,要想建造一个戴森球或者戴森环结构,需要的材料可能一颗行星都不够。例如有人就提出过这样的观点,如果要想在太阳周围建造戴森球,那么就需要把水星和金星全部销毁,才够建造戴森球的材料。
人类文明不断的发展,未来的某一天可能就真的建造了戴森球,或者说在深空中发现了其他文明建造的戴森球,那个时候就是对弗里曼戴森这位物理学家的祭奠吧!
文/科学黑洞,图片来源网络侵删。
我认为人类距离能够建造出戴森球,还有很长很长的一段路要走,因为在戴森球需要建造一个直径2亿km的大球。现在人类明显还做不到。
现在没有明确证据能够表明有戴森球的存在。而且有科学家说,如果一个行星上的生物需要造出戴森球,那么一个行星上的结构和材料可能不够。所以现在看来要想建造出戴森球,可能还需要很长很长一段时间。
如果想要在太阳周围造一个戴森球,就要消耗金星和水星,才够建造戴森球的材料,与人类目前的水准来看,还需要相当长的时间。
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