戴森球是什么?人类发现戴森球了吗?它对人类有什么启示?

人活着为了吃


从人类文明的发展来看,随着人类文明的进步,人类利用能源的能力和效率也就越强。这点可以从历次工业革命上看出。

在1964年,前苏联天文学家尼古拉.卡尔达肖夫提出,可以根据文明利用能源的能力将文明划分为三个等级:



I型文明能够驾驭的能量功率大约是10∧16 W(这个数值还有一些争议),这个数量级差不多是文明诞生的行星能够提供的功率的上限。所以,这也被称为行星文明。目前人类还未达到这一型文明,差不多只有0.724级。

II型文明驾驭的能量大约是 10∧26 W,这对应着一颗和太阳差不多大的恒星能够提供的功率的数量级。这个等级也被称为恒星级文明。

III型文明能够驾驭一个星系所提供的能量功率,其数量级大约是 10∧36 W。这就是星系文明。

图:


弗里曼·戴森

对于恒星级文明来说,怎样才能充分利用一颗恒星所产生的能量呢?美国物理学家弗里曼·戴森提出了一个假说,恒星级文明可以制造一个包裹恒星的装置来收集太阳能。这个装置就被称为戴森球。

图:戴森球想象图

制造这样一个装置对于目前的人类是无法办到的,但对于领先人类数万年的可能存在的外星文明来说,或许可能做到。如果我们在天文观测中发现一颗恒星突然变暗,甚至是消失,那么就可能是外星人成功制造了戴森球。

前几年,科学家们在分析“开普勒”太空望远镜发回来的数据时,发现在位于天鹅座方向的、距离地球1280光年的塔比星光度正在发生产生异常的有规律的波动。似乎是有物体有规律的遮挡了塔比星的光芒。有些脑洞大开者提出这可能是外星人正在建造戴森球。但最大可能是围绕塔比星运行的尘埃物质的遮挡。

目前为止,没有任何确凿证据表明,宇宙中存在其他智慧生命(虽然它们很可能是存在的),也没有证据证明戴森球是真实存在的。


讲科学堂


2015年的一天。 一群科学家在不安的盯着屏幕上所展示的星图,一颗不显眼的恒星被标注了大大的红圈……

席间的项目负责人问:“你们确定吗?”

每个科学家的脸上的表情都很复杂,大家肯定的点点头继之而来的又是难以打破的沉默……


确凿的证据证明了那个的延续了几十年的猜想,相反这没有像以往那样让他们感觉到喜悦,反而每个人心底都坠着沉甸甸的不安。

那张星图展示了天鹅星座的一颗恒星。咋看起来它似乎没有丝毫特别的地方。但是全球的科学家从1960年开始,全球的顶尖天文学家们就一直在不懈的搜寻它,验证那个猜想……然而,当这颗离地球1400光年的不起眼的恒星,最终揭开它神秘的面纱,科学家们竟痛苦的发现,竟有如此多的常识被颠覆!


这不是科幻电影里的桥段!而是真实发生在2015年的一次科学研讨会上,这次会议的主角是这颗不起眼的恒星:“塔比星”!它有20%的亮度变化幅度极大,且无规律可循……

它的种种不可思议的特征,已经准确无误的指向了人们寻找已久的~“戴森球”! 事情还得从1960年说起:在那年,物理学家弗里曼·戴森提出了一种理论,即具有高度智慧的外星人文明可能发展到了需要整颗恒星能量的程度,而且他们有能力构筑一种被称为“戴森圈”的巨型能量收集轨道,将恒星的全部能量应用于他们的生活和其他方面。


科学家们苦苦寻找了55年,当“塔比星”出现的那一刻,科学家们几乎排除了所有非“戴森球”的可能性……科学家们对人类的担心,也慢慢的变成现实。

科学家们的担心,不是没有理由的!任何有能力建造“戴森云”的文明,从技术上讲可以是领先于人类成千上万年……我们无法想象他们的能力极限,把他们的理解为近似于神级文明也不为过……和他们相比人类就是会用燧石点火箭的猴子!



1400光年,看似隔绝了我们与这种可怕的先进文明。但极有可能,在某一天的早上,当我们醒来时,他们的飞船成群结队的突然出现在我们的城市里,并且就在我们的家门口的树梢上。他们在对我们进行了过场似的研究后,急匆匆的,带着从地球掠夺过来的材料,飞向我们赖以生存的太阳,并在建造太阳周围开始建造起能夺走太阳全部能量的戴森球……

希望这一切都停留在茶余饭后的谈资。但我们否认的东西,并不表明它就一定不会存在,而我们唯一能做的事,就是认清地球上人类间的纷争是毫无意义的。我们是时候该把所有的精力和智慧都投向宇宙,探索我们不知道的,和我们想知道的……

我们情愿“戴森球”只是存在于遥远的宇宙深处的一个推论,也希望“塔比星”从来没有被我们发现过~但即使这样,宇宙中真正属于我们的空间和时间,已经被压迫得所剩无几了……


星光之霖


一共有三个问题,我们顺着题主的思路一个一个来解释,知识点其实还挺多的,同学们做好烧脑的准备:

何为戴森球

“戴森球”,是弗里曼·戴森在1960年提出的一种理论。总体思路是地外文明发展到一定阶段,将会建造一个利用恒星做动力源的天然的核聚变反应堆。 这样的一个“球体”是由环绕太阳的卫星所构成,完全包围恒星并且获得其绝大多数或全部的能量输出。这个概念一般被科幻爱好者认可,并会和宇宙文明分级制度一起使用。

戴森本人倒没有这么科幻的想象,他只是单纯认为这样的结构是在宇宙中长期存在并且能源需求不断上升的文明的逻辑必然,并且他建议搜寻这样的人造天体结构以便找到外星超级文明。

人类发现戴森球了吗?

先给结论,根据现时掌握的资料,这个概率是存在的;但还需要继续投入大量的时间以及动用更新进的设备,才能最终验证。

事情大体是这样的,2016年,美国耶鲁大学的Tabetha Boyajian等人在著名的论文预印本网站 arxiv 上,讨论了开普勒望远镜观测的一颗亮度为12等的目标星 KIC 8462852。开普勒望远镜根据“凌日现象”来探测以及搜索太阳系外行星,但是 KIC 8462852的光变曲线中有异常的凌日信号。Boyajian发现,这颗星的光变曲线里面存在两次大的下降,一次在第790天左右,变暗了15%,在第 1520天左右,光变曲线又下降了22%。在第二次下降前后还伴有很多次幅度比较小的下降。

大约一个月以后,也就是 10 月15日,美国宾西法尼亚州立大学的Jason Wright等人在 arxiv 上贴出了另一篇文章,讨论了外星文明建造的一些巨型建筑在“凌日”中可能造成的异常下降观测效应。KIC 8462852的光变曲线没有哪种单一的自然现象能够解释所有这些光变异常。作者 Wright 评论到:考虑到种种因素,目前看来这颗星是搜寻地外智慧生命计划最有希望的目标。

正是这篇文章迅速引爆了各大媒体。但同学们请注意以下几点:

1、KIC 8462852 的光变无法用现有理论解释,天文学家只是把它列为迄今为止搜寻外星文明项目最有希望的目标,但这些目标多了去啦。

2、两篇文章的作者都不是 NASA 员工,只是利用了 NASA 公开的开普勒望远镜的数据阐述了自己的观点,不代表 NASA 的立场,更不代表美国的立场。

3、很多媒体炒作发现了外星生命,或者“戴森球”,明显属于扯淡,因为没有任何确切的证据,自然现象远远没有被排除掉。

它对人类的启示

本猫在这里先长叹一声,它对人类最大的启示,其实是对人类无比落后的——先进技术的——天文望远镜技术的无情嘲笑。

我先回头补充一个知识点:凌日现象。

简而言之“凌日现象”:行星绕着恒星转,绕到前面就会把恒星的光挡住一部分,理论上我们观察恒星就会暗一点点点点。牛逼的是,太空天文望远镜可以观察到如此细微的光线变化;悲催的是,这就是人类获取的关于这个行星的所有信息。

打个比方:我家里的猫丢了,我现在贴出一个寻猫启示,上面只有三个参数:猫的体重、体积已经性别。那同学们想象一下,根据我掌握的情报,谁能确定把我家的猫找回来?而根据“凌日现象”,我们掌握的数据资料,并不比我找猫提供的数据好到哪里去,甚至还不如我描述得详细!说白了,大家只是看到了一个影子!天知道是不是镜头前的灰尘还是苍蝇。

结语

没有外星人傻到去围着太阳造个大锅炉然后烧开水的。

有这功夫,当然是造小型化的可控核聚变装置,带着到处走,不是更方便实际?!


猫先生内涵科普



戴森球就是1960年由弗里曼·戴森提出的一种对恒星能源利用的设想 ,就是在一个恒星建造一个空心球,从而包裹住这个恒星,让这个恒星的放射所有能量都被这个空心球所吸收。这样就可以吸收到大量能量。


在科学界有一个卡尔达舍夫文明等级,由1964年苏联科学家卡尔达舍夫提出。该理论说明了宇宙文明分为三个类型,
等级一:该文明可以完全利用行星资源,是行星资源的主宰者。

等级二:该文明可以对整个恒星系统的能源加以利用。

等级三:该文明可以对整个银河系的能源加以利用。

而第二个等级则是可以对整个星系的能源加以利用的,这样的文明可得到超过我们100亿倍的能量。



戴森球就是由许多卫星飞到恒星表面展开连接所形成的。但是这种方式仅限于星际流浪,在不需要考虑恒星系统降温的情况下进行的。

而在有生命的恒星系统中,需要考虑恒星系统降温对其的影响,所以又有戴森环的提出,即和戴森球的原理一样,但它只是一个环。

现在人类文明的等级只有0.72。当我们的等级发展到2.0,就可以使用这样的戴森球来获取巨量的能量。
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自从前苏联科学家尼古拉.卡尔达舍夫把宇宙文明等级分为三级以来,戴森球这种企图全部吸收恒星能量的装置就开始被人所熟知,相应的戴森球技术成为了二级文明的标配,目前为止科学家并没有发现戴森球存在的证据,但已经有若干颗恒星呈现出戴森球的一些特征了。

根据卡尔达舍夫文明等级,一级文明可以利用整个行星的资源,二级文明可以利用整个恒星系的资源,三级文明可以利用整个银河系的资源,而恒星系中的质量几乎全部都在恒星上,因此只要能利用恒星的全部能源就能说是二级文明了。




众所周知地球仅仅接收了一小部分太阳的光和热就足以演化出生命和文明,而太阳每秒中释放的能量比人类文明从古至今加起来的能量释放还要多,因此有人提出用一个空心球状物体将太阳整个包住,进而把太阳的能量百分百吸收利用起来,这就是戴森球的雏形。

但考虑到戴森球的难度太大且一旦全部包裹恒星整个星系就会完全降温这两点,科学家又提出了“戴森环”,顾名思义就是围绕太阳赤道一圈的吸收和储能再发射装置。


戴森球为人类文明提供了一种获得近乎无线能源的方案,但未来人类是否真的需要戴森球还不好说,毕竟太阳系并非人类文明的久留之地。


宇宙探索未解之迷


如果我们在天文观测中发现一颗恒星突然变暗,甚至是消失,那么就可能是外星人成功制造了戴森球。特朗普的围墙,人们觉得工程真大。不过还是地球工程。而戴森球是宇宙工程,用3米厚的材料,建造一个半径达到1.5乘以10的11次方的大球,让太阳呆在球心。使用整个恒星的能量,驱动文明。这事儿,外星人正在干[呲牙]


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