什么水平的文明可以造出戴森球?

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戴森球是人们猜测外星高级文明获取恒星能量的一种方式,通过在恒星周围布置的网络装能量接收装置来收集能量。围绕恒星的尺度进行建设,这需要的大量资源和能量当然不是一般的文明能承受的起。

戴森球建立的目的是主动获取整个恒星级别的能量,能造出戴森球的外星文明自然远远高于地球上的人类文明。对于宇宙中可能存在的文明,俄罗斯天文学家卡尔谢夫曾提出利用对能源的获取和消耗来划分等级。

一级文明可以获取所在行星的能源,操控气候,利用地震火山等自然的能量。

二级文明需要的能量就指数性的增加,通常他们可以完全利用恒星的能量,可以任意在星系中迁徙,戴森球也就是二级文明获取恒星的能量的一种玩法。

对于三级文明,就可以利用整个银河系级别的能量,已经是不朽的文明。

而地球目前,我们利用的还是煤炭石油,太阳光散落在地球上的些微能量,有人认为地球已经达到0.7级,根据预测大部分文明会在进化到一级文明的路上消亡,希望未来人类能够挺住。


量子实验室


戴森球本质上就是一种能量接收装置,这种球形结构环绕在恒星周围,捕获恒星的能量来用于文明的发展。恒星每秒会产生巨大的能量,例如,太阳每秒释放出的能量为3.85×10^26焦耳,这足够目前人类使用上百万年。文明的发展依赖于能量,戴森球在理论上可以成为有效的能量来源。

按照卡尔达肖夫指数的划分,只有当文明发展到恒星级或者II型水平时,他们才有能力建造戴森球,驾驭恒星的能量,在不同恒星系统之间自由来去。相比之下,刚刚进入太空时代不久的人类文明还没有发展到I型文明,距离II型文明还远着。根据物理学家加来道雄在他的著作《The Physics of Interstellar Travel: To one day, reach the stars》中的估计,人类文明还要数千年的时间才能发展到建造戴森球的地步。

不过,想要建造戴森球绝非易事,因为想要建造环绕恒星的巨型薄壳结构需要大量的物质。在太阳系中,太阳的质量占比高达99.86%,如果要建造环绕太阳的戴森球,就需要四颗巨行星的物质。而为了获取这些物质需要克服巨行星行星的巨大引力结合能,这又需要巨大的能量。因此,想要建造戴森球就得初步解决能量来源问题,核能可能很难办到,反物质能量或是一种选择。

此外,通过观测其他恒星周围是否存在类似戴森球的巨型结构,可以搜寻地外文明。不久前,天文学家发现位于1500光年之外的塔比星(KIC 8462852)的亮度突然发生骤变,有人认为这是外星文明建造的巨型建筑。不过,后来的观测表明,塔比星的亮度异常变化很可能是来自于该恒星周围的尘埃环。


火星一号


迄今为止,虽然人类还没有发现任何其他文明的痕迹。然而宇宙之大,浩瀚无边。光我们银河系中就有1500亿个恒星系统,这其中的行星数量或比恒星还多,在这么多的行星中,即便以地球的生命和文明形成的标准来衡量,应当也有不少有生命或者已经形成了文明的星球。而人类通过一些天文观测手段也发现,即便在距离我们太阳系一千光年之内,也至少有数百颗像我们地球这样的类地行星,这些行星上都是很有可能有生命的。

我们人类文明形成至今不足万年,可考证的埃及和两河流域文明约6000年,印度和中国文明约5000余年,工业文明不过300来年,信息科技出现不过30多年,然而宇宙中的星球动辄都是亿万年来计算的,怎么来看的话,实际上我们人类文明其实只是处于初级阶段。

1960年的时候,天文学家弗里曼.戴森提出了一种关于宇宙文明阶段划分的假设,他将宇宙文明的级别划分为三阶,第一届文明是行星文明,就是这样的文明,可以控制一个行星上的职员和能源,可以随意改造行星;第二级文明是恒星文明,这一级的文明可以控制一个恒星系统的能源和资源,可以随意的改造恒星以及其中的一些天体;第三级文明是星系文明,这一类的文明可以控制一个星系的能源和资源,可以改造星系,并且往来出入于星系之间。

戴森球是弗里曼.戴森对于第二级文明即恒星文明作出的遐想,他认为,当一个文明发展到第二级文明的时候,将可以利用所在的恒星发出的能源来供给这个文明的发展,怎样利用呢?他认为这样的文明会建造一个巨大的球体,将所在的恒星或者恒星星系包围起来,这样,这颗恒星发出的光将会被截留作为能源利用,这种带身球是一个巨大的球体,比如以我们太阳系为参考,在地球的轨道上建造戴森球的话,那么这个球体的体积将会达直径三亿公里,嗯,如果将太阳系的宜居带全部囊括在内的话,那么这个戴森球的直径将会长达6亿公里,这比太阳到晚年膨胀成红,巨星的体积还要大很多。


虽然关于戴森球的设想有一定的道理,而且科学家们在进行关于外星文明的一些天文观测的时候,也会参考这种假说。然而我们还是很难想象如何制造这样庞大的球体结构,它所需要的物质从哪里来?而且在看我们人类目前所利用的能源,比如电能,光能来源其实只占了很小一部分,将来如果人类掌握了氢核聚变的发电技术,那么电能的来源将不是大问题,所以如今很多科学家对于戴森球的设想并不持赞同的态度。


科普大世界


卡尔达肖夫指数是用一般方法来度量文明的指标,有苏联科学家卡尔达肖夫在1964年提出,主要从能源的使用率入手,将文明分为3个级别,分别称为卡尔达肖夫I型、II型、III型。I型文明可以驾驭一颗行星的能量,II型文明可以驾驭一颗恒星的能量,而III型文明可以驾驭一整个星系的能量。如果一个文明能够建造戴森球,那么这个文明可以以此为里程碑视为步入了II型文明的阶段。

戴森球是物理学家、天文学家弗里曼.戴森提出的一种结构,在恒星周围建立围绕恒星的能量收集器,规模可以达到行星轨道半径尺度。在这个模型中,恒星发出的大量能量可以被收集器吸收,这种巨大且储量巨大的能源可以满足高级文明的需要,戴森认为这是技术文明长期生存发展的必然要求。对于太阳来说,如果建立一个戴森球,我们可以利用太阳能量的一部分,而太阳的输出功率高达4*10^26瓦!

要建造戴森球,首先这个文明要有利用恒星级能源的需要,目前人类暂时还没有这种需要,且直径为一个天文单位的戴森表面积可达到地球表面积的6亿倍,利用地球上的资源来建造是远远不够的,需要在宇宙进行采矿,比如开采其他行星,这对太空采矿提出了很高要求。

此外,如何提高生产力也是一个很大的问题,以人类目前的生产力,就算用地球上的资源都难以生产出所需的材料。所以要建造戴森球,首先要有这个大的能源需求,还要有较强的太空技术和高超的生产能力。牛津大学的斯图亚特.阿姆斯特朗认为可以采用循环方式来建造戴森球,随着工程的进度不断推进,生产效率将不断提高,最终可能在一个世纪内完成戴森球的建造。


川陀太空问答


“戴森球”,1959年弗里曼戴森发表了两页纸的论文,他在文中指出,一个高级文明为满足文明发展所需,恒星是最佳的能量来源,且清洁无污染,所带来的巨大能源是无法想象的,他于是提出了“戴森球”设想。

不过,很多人会把它理解为完全包裹住恒星的一种结构,其实不然,它可以是任何式样的。戴森最初的设想是这样的,建造几十万个巨型的壳体(太阳能收集板),它们分布在不同的围绕太阳运转的轨道上,并未形成大家想象中的那种球形态,简单理解,就是收集太阳辐射能量,利用这些在独立轨道上运行着的太阳能收集板。

建造的难点在于,材料哪里来?

总不可能在地球上挖吧,事实上,一个地球的资源是不够建设的,所以,可以将目光放在水星、金星上,可能需要将这两个行星给“拆解”了,并且还要将“魔爪”伸入小行星带中,不然材料是肯定不够的。

并不需要一次建造成功,即便是建造完成一个壳体,我们也可以依靠一个壳体收集的能量来支撑以后的建造,并且,随着工程的进展,建造速度也越来越快。

那有的人会有疑问,收集而来的能量怎么输送回地球上呢?

我想,随着科技的进步,假以时日可能实现电能-能量-电能的高效率超长距离的无线传输,另外,太阳能收集板获得的所有能量并不要全输送回地球,人们可以在那里建造能源基地,并生产飞船以及其它完成品,省去了一些麻烦的步骤。

至于何等级文明能够建造戴森球?

根据卡尔达肖夫指数,一级文明只可以驾驭本星球(行星)的能源,我想,至少文明的层次要达到一级文明上等才行吧,而如今的人类文明层次仅为0.72级,离所谓的一级文明还相差甚远,尚且需要几百年的时间,所以,建造戴森球,至少是一千年以后的事情了。


一枚游戏科幻迷


戴森球其实是一个物理悖论,也就是说,什么级别的文明都造不出来。

为什么呢?

因为文明的起源之初,毫无疑问是具有星球的物质局限的。我们可以假设地球上的人类文明,可以制造出庞大的星际舰队,那么,这个舰队的总物质量,毫无疑问不可能大过地球本身。

我们假设人类可以俘获其它小行星进行物质冶炼,那么,按照牛顿力学定理,制造巨型星际舰队的距离,必须远离地球,或者在月球的轨道上。但只要造出的星际舰队的体积大过月球的三分之一,就会明显改变地月引力场关系。

回过头来再看戴森球的制造:如果人类要给太阳造一个戴森球,那么,将太阳系内所有行星的总物质量加起来,也远远不足以包裹太阳。要将太阳包裹起来,必须俘获太阳总质量的一半左右的物质进行冶炼,才有可能制造出厚度合适的,包裹太阳的文明生存空间。

而冶炼能源的总需求,就足以让太阳熄灭。


子贺随身讲


又在讨论戴森球!

任何文明都不会建造戴森球的,这种设想就是外国人的自大无贪婪的本性造成的。

如果在自己星系围绕自己的恒星建造了戴森球不就是告诉其他文明:有人吗?快来我们这里,我们这里有生命,快来屠杀掠夺占领我们吧!

傻不傻?

有人可能要吗我了?怎么就可以引来其他文明呢?

一个真实的例子,国外的某个研究天文的机构发展一个记录在案的恒星的亮度无缘无故降低了一些,而且降低的幅度远远大于平时观察的变化幅度。然后他们就推断可能被本星系的星星遮挡,或者发生了什么大事件又或者有生命存在,并建造了该死的类似戴森球的东西。

连地月系都出不去的人类都通过光学望远镜对恒星亮度变化作出了这种推测。那么假如有比人类领先好几个阶段的外星文明存在,他们能观察不到吗?能推测不到吗?

戴森球只是一种假设,人类是永远不会建造的,因为在宇宙中围绕自己的太阳建造戴森球就等同于自寻死路,除非人类有了恒星际旅行能力,可能会在别的恒星系建造。

人类目前要注意的是如何在宇宙中保持沉默,低调发展,猥琐发育。因为人类并不了解宇宙。我们观察到的一切都是曾经的样子,不是现在的样子,鬼知道宇宙现在怎么了。鬼知道宇宙中有什么。

就如同有的电影中揭示的人类的缺点一样,人类是一个自大,贪婪的种族。这一点在欧美人身上表现的即使突出。中国人罢了,因为这与我们的民族文化有关。

正是因为这种文化差异,所以才产生了戴森球的想法。对资源无限的掠夺。


源娱乐


唉,我看了上面的回答直摇头,我就够孤陋寡闻的了,还有比我(比如戴森)更孤陋寡闻的!大神们不屑回答诸如此类的问题的,于是就把我推到风口浪尖上了!我就简略的讲下,但愿能起到答疑解惑的目的!简单的讲就是不能制造戴森球的自然也就不造戴森球了,哈哈哈,有能力制造戴森球的一定不需要造戴森球!!!为什么鸟?制造戴森球一定需要无法想象的能量的!!能拥有这般无法想象的能量为什么还有必要去费时费力地制造戴森球???这是其一,拥有这般能量的应该是掌握了受控核聚变技术!拥有受控核聚变技术的文明理所当然的不需要制造戴森球,它更需要的是摧毁其恒星以便获得更多的氢燃料!!!举个形象的比喻,某地有个油井正在燃烧,我们是在周围把它包裹起来制造个热能发电机呀还是把它扑灭然后抽它的油呀?显然后者效率更高!!!这是其二。其三是制造一个戴森球需要多少材料你们想过没有?而且即使制造好了的时候那颗恒星也不知变成什么样了!!(就这也还没考虑物理法则容许不?)总之,一言以蔽之不可能有戴森球!!!


SYWER


想必很多人都有所疑问,到底什么是戴森球?其实戴森球是弗里曼-戴森假设出来的一种理论。认为一个可以包裹恒星的人造天体,它是由高级的外星文明建造的,通过这个“戴森球”来开采吸收恒星的能量。达到足够的能源为我己用。

我们知道宇宙非常浩瀚,有着无数的星系,在星系中又有几千亿的恒星。虽然到目前为止还没有发现地外生命,但是这并不影响很多科学家相信外星人的存在。我们在之前也说过,苏联的天文学家卡尔达舍夫,曾经给外星文明的等级分为三阶段的划分,认为:可以控制整个行星的能源为一级类型文明。可以将恒星能源收集起来利用,且随意穿梭在恒星系中的其他行星为二级类型文明。可以将整个星系的能源为己所用的为三级类型文明。



很显然想要制造出戴森球吸收恒星的能源,要达到二级类型的文明,也就是说可以达到控制整个恒星的科技。不过话说回来“戴森球”毕竟只是一个假设理论,而且建造几乎是不可能。


但还是希望未来我们人类的科技能够达到二级文明,不需要建造戴森球就能利用太阳的所有能源。


宇宙探索未解之迷


上世纪60年代,正是人类寻找外星文明最活跃的时期,于是关于宇宙文明等级的划分应运而生,可以分位三个等级,划分的主要标准是根据文明的能源使用和消耗来制定的。

第一等级,也就是行星文明,这种文明可以利用控制所在行星的全部能源,虽然是最低等级的宇宙文明,但目前的人类仍旧没有达到这一文明,只有0.7级文明。

第二等级是恒星文明,可以利用控制所在恒星系统的全部能源,达到该级别的文明应该可以轻松进行星际旅行,甚至研究出“超光速”旅行的方法,比如说“曲速引擎”技术。科学家们分析,人类想要达到这种文明需要上千年的时间。

第三等级,星系文明。简单生活,就是可以利用控制整个星系的能源,包括黑洞。这个等级的文明对于我们来说简直就是“神”一般的存在,他们在物理定律允许的范围内具有超乎想象般的能力,人类想要晋级这种文明至少需要上万年的时间。

而对于第二等级的恒星文明,有一个很好的衡量标准,那就是“戴森球”,如果一个宇宙文明能够成功驾驭“戴森球”,那么就可以说已经是恒星文明了。戴森球,简单来说,就是包裹住几乎整颗恒星的巨大建筑,利用高科技水平获取恒星的几乎全部能量,为文明自己所用,甚至整个文明都可以居住在“戴森球”里面。

我们都知道,我们的太阳也是一颗恒星,具有巨大的能量,而我们人类对于太阳能量的利用率仅仅只有10的9次方分之一,这是极其低下的。随着人类发展,我们势必需要更多更高效的能源,而如果能够直接利用“戴森球”来获取太阳能量,对于人类来说意义非凡。

但是目前的人类科技根本不能驾驭“戴森球”,它只存在科幻里。不过目前科学家们已经在研制庞大的太阳帆,充分利用太阳的能量能达到光速10%的飞行速度,理论上讲,“戴森球”就像无数个太阳帆组成的巨大结构。这也意味着,“戴森球”在理论上是行得通的,但需要科技水平足够发达。

最近两百年,人类科技发展突飞猛进,不过在接下来两百年时间里,如果人类还想再来一次科技上的巨大飞跃,在能源使用方向上必须有一个质的突破,说白了必须彻底抛弃传统化学能源,使用更高级的能源,比如说能够完全驾驭核聚变的能量,甚至反物质的能量,只有这样,人类才能更快的真正成为一级文明,同时向二级文明迈进!


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