表面物理学家的设思人妖 porn

1960 年，英国表面物理学家弗里曼·戴森 （Freeman Dyson） 在《科学》杂志上发表了一篇单页论文，为东谈主类科技的改日描写了一个也许是有史以来最有但愿的场景。戴森设思，一个先进的斯文不错通过在我方的星球周围建一个球体，罗致这个星球输出的能量，来自在其不断增长的能源需求。

思象中的戴森球

不外，这篇论文更偏表面，莫得讲到实践的工程应用。对于这种巨型结构应该是什么形状，该若何建造，戴森并莫得提供更多的细节。他仅仅通俗地将这个球体描写为一个环绕着行星的“不错居住的外壳”。但这还是填塞眩惑到繁密天体物理学家、科学家和科幻作者，并为他们提供灵感了。

在戴森的某些描写中，戴森球看起来像一个雄壮的环，环绕着一颗恒星，实在能碰到地球。在另一些描写中，戴森球是一个十足包裹着太阳的巨型结构，况且不错捕捉到太阳发出每少许能量。除了在科学作品中，戴森球还出当今演义、电影和电视节目中，比如在《星际迷航》中，戴森球即是先进斯文的家园。

戴森天然领会要建起一个这样的大而无当所靠近的挑战，是以他本东谈主对于建起戴森球的可能性也保握着怀疑格调。不外，他的戴森球设思引发了咱们对于东谈主类斯文的改日的霸道刻薄的设思，况且为惩处东谈主类的某些最具可怜性的逆境提供了一种决议。垄断太阳或其他恒星的总能量，不错自在咱们脚下的和经久的能源危急。可是当咱们能够取得一个恒星输出的沿途能量时，就远不啻自在咱们的陆地能源需求这样通俗了。

《星际迷航：下一代》的“遗物”一集领先于1992年10月12日播出。图中为星舰企业号与戴森球比肩。 

有了这样多不错用的能量，咱们就不错向可能有人命存在的系新手星辐照高能激光脉冲，从而大大加多咱们与远方斯文交流的契机。这些由戴森驱动的光束不错比咫尺任何已知的方式更远地传播到寰宇中，穿透更高密度的空间区域，比如会使咱们发送的信号衰减的尘埃云。

或者，咱们不错垄断这种能量平直到达系新手星——在某些天体物理学家的设思中，咱们不错通过量子引力实验来操控时空流畅体，来缩小行程。还有一个真谛的思法，是用纯光子创造所谓的 Kugelblitz 黑洞，在表面上，这些黑洞还是被诠释注解不错为改日的星际飞船提供能源。通过误会时空，咱们或然能够以比光速更快的速率行进，或者创造虫洞，为穿越星河系提供捷径。

更诱东谈主的是，戴森球提供的近乎无穷的能量不错惩处某些咱们在延伸命命上遭受的最关键的难题。救济垄断低温本事的东谈主们签订到，这一本事的大领域和永劫辰使用会需要大皆的能量，远远特出咫尺可用的量。2018 年，推敲东谈主员 Alexey Turchin 和 Maxim Chernyakov 提议，东谈主工智能或然能够通过死者的 DNA 和其他信息，在模拟寰宇中以数字的方式再行创造这个东谈主。为了创建出属于一个实在长生的种族的、样本填塞丰富的模拟东谈主，需要大皆的能量，还需要打消许多谈德和玄学方面的勤奋。但推敲东谈主员提议，戴森本事不错提供所需的能量。

建造戴森球可行吗？

在今天，戴森的贪心勃勃的设思似乎比以往任何时候皆显得愈加遑急。把柄好意思国能源信息署的数据，要是本事连续沿着咫尺的增长弧线发展，在改日 30年内，寰球的能源需求量可能会加多50%。风能、太阳能和其他可再生能源将在短期内有所匡助，但经久的惩处决议需要采选愈加果敢的工程。戴森球可能是一个果敢的惩处决议，但要竣事它，咱们昭彰还要克服许多物理和机械问题，即使是比咱们先进数千年的斯文也未必能惩处这些问题。

手脚柏林工业大学天体裁和天体物理学中心的素养，我花了几十年的时辰来探索先进的外星斯文存在的可能性。我与东谈主合著了五本对于外星人命的书，我对这门科学的酷好引发了我，让我一直在推敲戴森球是先进外星本事的可能性。大致十年前，我对可能是出自外星斯文之手的各式大型工程产生了酷好。

黑洞以艺术的方式渲染，误会空间和时辰，创建了虫洞。

2010 年，我推敲了建造戴森球的可行性。当我与我在普尔曼华盛顿州立大学的前物理系学生布鲁克斯·哈罗普（Brooks Harrop）互助时，咱们发现了戴森球的常见认识存在许多问题，其中最遑急的是球体的崩塌风险。围绕恒星旋转的的刚性齐心球会在每个点上皆受到引力。现如今已知的任何材料皆无法顽抗这种力量。工程师也许会策画用一个复杂的激动器系统来惩处这个问题，这个系统不错通过一个副作用劲，将外壳保握在相宜的位置。但探究到外壳的雄壮质料——在大部分的设思中，该结构的半径为 9300 万英里，即地球与太阳之间的距离——这样的系统起始会破钞外壳积蓄的大部分能量，以致是沿途。

假定咱们不错克服这些问题，况且在远方的改日建成了这个球体：它该如安在流星、小行星、辐射和太阳耀斑中幸存？要是一个物体的质料和哈雷彗星差未几，就会以特出 100 万颗沙皇氢弹（迄今为止东谈主类引爆过的最强劲的核安装）的动能撞击这个球体。

戴森预思到了这些风险，并承认这个围绕恒星的壳或环存在的可能性不大。但这位物理学家提议了一个惩处决议：要是有一群在围绕恒星的安靖轨谈运行着的物体，就能既积蓄能量，又幸免固体戴森球的大部分物理和机械问题。跟着时辰的推移，这些卫星不错渐渐被建造，并渐渐被传送到系统中，迟缓加多集群的能量产值。

大致有1000 万颗卫星的戴森群不错自在东谈主类的能源需求。这需要许多卫星，但当代卫星星座正在为这样一个工程豪举创造前例。 SpaceX 每月不错辐照 240 颗星链通讯卫星，戒指 2022 年 2 月，它在天际中还是领有 2000 多颗卫星。完成后，该星群的数量可能会达到数万——这个数量天然远远比不上戴森群的数量，但还是足以引发咱们的思象力。

更现实的决议：戴森群

为了克服戴森领先设思的决议中的费事，我和 Harrop找到一种更易竣事的假想——戴森群来替代它。咱们将这个决议定名为太阳能风力发电卫星 （SWPS）。传统的太阳能电板板积蓄可见光的能量，但咱们的卫星积蓄的是组成太阳风一半的电子（另一半由质子和 α 粒子组成）。快速太阳风的速率约为750km/s-1，这使得这些电子比撞击太阳能电板板的可见光中的电子领有更强的能量。咱们的 SWP 卫星的中枢是一根指向太阳的长金属线，充电后会产生磁场，然后将传入的电子带领到球形金属领受器中。这些电子会产生电流，从而保管导线中的磁场，并在两者之间酿成一个能够保管本身沉稳的系统。

大部分电流仍将用于产生能源，将红外激光辐照到地球的领受站上。由于咱们的大气中存在透明的“红外窗口”，红外线是最好的聘请，因为它能够让大致 8 到 13 微米之间的波长不被罗致地通过。在激光将电能发送到领受站后，剩余的电子将落回文形帆上，照在哪里的阳光会引发它们，产生的能量足以使卫星一直保握在围绕恒星运行的轨谈上。

2009 年 2 月 24 日，英国出身的好意思国表面物理学家弗里曼·戴森 （Freeman Dyson，1923 - 2020 年）坐在新泽西州普林斯顿高等推敲院办公室 。

每颗 SWP 卫星的质料约为 3.7 公吨（约为 GPS 卫星分量的三倍），每天的24 小时内能提供约 2 兆瓦的握续功率输出，差未几不错自在 1，000 个好意思国度用卫星的能源需求。一个SWP 卫星群不错自在全东谈主类的能源需求。

这些卫星不错用相对通俗、低廉的材料制造；建造每颗卫星的用度主要花在 950 英尺的铜线上。由于这些卫星使用太阳风手脚能源，这些卫星将罗致最少的热量，并以接近 100% 的效果运行。比拟之下，传统太阳能电板的出产老本很高，因为它们的半导体需要高纯度的硅，而且它们的效果相配低，大约唯有20%。

戴森群还靠近着好多本事上的远隔。天然 SWP 卫星实在不需要爱护，但它们不是自清洁的。要是卫星的帆中拿获到的不是太阳风中的电子，而是正离子，卫星的效果就会抑制，况且跟着时辰的推移，统共这个词系统的性能皆会抑制。咱们也莫得惩处另一个难题：若何让卫星在变化万千的太阳风中保握沉稳的位置，以及若何安排数百万（也许临了是数十亿）卫星围绕恒星的轨谈。尽管频年来小功率的能量传送激光系统取得了很大的朝上，但让系统能在天际中责任仍然是一个挑战。即使是一摄氏度以内的微弱温度变化，皆会导致激光器的波长和输出效果发生很大的变化。在天际中保握恒温是一件很辣手的事情——因为咱们很难在莫得空气的情况下，将热量从较热的物体传递到较冷的物体。戴森群还有这样多辣手的问题莫得惩处，但也许还是被另一个斯文还是惩处了。

寰宇中有戴森球吗？

在我与卡迪夫大学高档推敲员威廉·贝恩斯合著的《寰宇动物园：多个寰宇上的复杂人命》一书中，咱们以为一朝行星体上出现人命，它最终皆会进化成智能——在行星的宜居时辰填塞长的前提下。这一论点的基础是，地球上人命进化进度中的统共要紧升沉似乎皆发生了屡次，这些变化彼此安靖，或通过不同的生化门道。这标明寰宇中数以万亿计的其他行星中的一些可能履历了一样的进化经由，况且这些行星上的某些人命神色可能还是进化为智强人命体。他们有填塞先进的科技水平建造戴森球吗？弗里曼戴森这样假定：要是他们建造出了戴森球，咱们就不错检测到它。

具有实心外壳的传统戴森球会懒散出中红外波长的剩余能量，咫尺的东谈主类仪器不错检测到。至少一个推敲小组还是启动寻找这种信号。宾夕法尼亚州立大学天体裁和天体物理学素养杰森·赖特和加利福尼亚州立理工大学物理与天体裁系的马特·波维奇，还是启动垄断好意思国宇航局广域红外勘察探伤器 （WISE） 的数据在天际中寻找戴森球发出的横蛮的红外信号。那次搜索并未找到戴森球，也许咱们的千里镜在天际中莫得看到任何巨型结构的原因是，外星东谈主得出了与咱们在论文中所作念的推测交流的论断：建造一个雄壮的、坚固的戴森球体是不切实践的，即使对于比咱们更先进的斯文来说。

尽管咱们可能永恒不会看到咱们的太阳被包裹在一个巨型结构中人妖 porn，或者从围绕它运行的数百万颗卫星中领受能量，但受戴森球启发的科学和科幻演义会连续激励咱们，让咱们对这个星球上和星球外的人命产生最果敢的思象。这可能是戴森球最有价值的孝敬——为咱们建树起了一个霸道刻薄的主张，为咱们铺路，让咱们不断尝试翻新性的发现。（编译：BladeRunner）