太陽,對于人類乃至整個太陽系來講,都占據著至關重要的地位。
太陽的質量占據了太陽系總質量的 99.86%,毫不夸張地說,沒有太陽,就沒有我們的一切。
地球上幾乎所有的能量都源于太陽能,太陽每秒鐘釋放的能量極為巨大,足夠人類使用十萬年之久。盡管地球接收到的太陽能僅占太陽輻射總能量的 22 億分之一,可即便如此,人類目前對這部分能量的利用率依舊很低。
為了更好地利用太陽能,徹底擺脫能源危機,科學家們提出了諸多大膽設想,其中 “戴森球” 這一概念格外引人注目。
1960 年,物理學家弗里曼?J?戴森提出了戴森球理論。
從本質上講,戴森球是一種直徑可達 2 億千米的人造天體,其作用是包裹住恒星,從而開采恒星所蘊含的能量。這就好比將恒星改造成一個天然的核聚變反應堆,為文明發展提供源源不斷的動力。
對于我們的太陽而言,如果要建造戴森球,這個球體的大小需達到地球環繞太陽的運行軌道,即半徑約 1.5 億公里,這無疑是一個令人驚嘆的巨大建筑結構。
它由太陽能集熱器外殼組成,幾乎所有的太陽能量都會擊中接收器,進而被直接獲取。如此龐大的建筑結構,完全能夠滿足一個二級宇宙文明的能源需求。
那么,什么是二級宇宙文明呢?
這就要提及卡爾達肖夫劃定的宇宙文明等級。
1964 年,蘇聯天文學家尼古拉?卡爾達舍夫設想通過掌握不同能量控制技術來劃分文明等級。一級文明能掌控行星的所有能源,二級文明能掌控恒星系統的所有能源,三級文明則能掌控整個星系的所有能源。
目前,人類文明等級大約在 0.7 級左右,連最低級的一級文明都尚未達到,距離二級文明更是遙遠。科學家推測,人類至少還需要幾百年時間才能達到一級文明,而要邁向二級文明,可能需要上萬年。
一旦人類具備建造戴森球的能力,便意味著朝著宇宙高級文明邁出了重要一步。
達到二級文明的智慧生命,很可能早已實現真正意義上的星際旅行,其活動范圍將突破恒星系統,能夠輕松抵達其他恒星系統,甚至飛出星系,在宇宙的其他地方建立家園。
從理論上來說,只要有恒星存在,就具備建造戴森球的可能性,而宇宙中恒星的數量近乎無限,這也意味著二級文明有眾多潛在的家園選擇。
然而,戴森球目前更多地存在于科幻小說和電影之中。
在現實世界里,建造如此龐大的建筑面臨諸多難題。
首先,從工程技術角度來看,以人類現有的科技水平,要建造一個半徑達 1.5 億公里的巨大結構,面臨著材料、能源供應、工程建造精度等多方面的挑戰。如此大規模的建筑,需要海量的材料,而目前我們尚未發現或開發出能夠滿足這種需求的理想材料。
在能源供應方面,建造過程中所需的能源將是一個天文數字,如何獲取和利用如此巨量的能源也是一個亟待解決的問題。此外,在太空中進行如此高精度的大規模建造作業,對工程技術和控制精度的要求極高,這遠遠超出了人類目前的能力范圍。
其次,從與外星文明的關系角度考慮,建造戴森球很容易被外星文明發現。
當戴森球包裹住整個太陽時,太陽光的亮度會明顯變暗,這種顯著的光度變化極有可能引起外星文明的關注。人類科學家就曾發現,在距離地球 1500 光年外的一顆恒星,其亮度出現了明顯變暗的情況,于是有人懷疑這可能是外星文明建造戴森球所致。
如果真的存在外星文明,他們的科技水平可能遠超人類想象。一旦被外星文明發現人類正在建造戴森球,可能會引發各種難以預測的后果。外星文明可能會認為人類的發展對他們構成了威脅,從而采取一些不利于人類的行動;也有可能他們會主動與人類接觸,帶來未知的機遇與挑戰。
盡管建造戴森球困難重重,但科學家們并未放棄對它的研究和探索。
一些科學家通過觀測宇宙中的天體,試圖尋找戴森球存在的證據。
上個世紀七十年代,天文學家在對全天 25 萬個天體進行紅外巡天調查時,發現了 17 個類似戴森球特征的天體。
美國國家航空航天局的廣域紅外空間望遠鏡也曾在巡天調查中,發現了籠罩在宇宙塵埃團中的恒星,這些恒星看起來很像被戴森球包裹著。
費米實驗室的科學家理查德?卡里根認為,對于卡爾達舍夫第二類宇宙文明而言,他們不僅可能對一顆恒星進行戴森球化改造,甚至可能對一個恒星集群進行能量殖民,而這些活動所帶來的影響是有可能被我們觀測到的。
比如,我們可能會探測到銀河系中出現反常的黑暗空隙,或者在紅外線空間望遠鏡上觀測到明亮的發光現象,這或許就是戴森球體表面的熱輻射。
科學家還將獵犬座 M51 螺旋星系視為尋找戴森球的理想場所,美國國家航空航天局的哈勃空間望遠鏡與斯皮策紅外空間望遠鏡對星系中的恒星進行觀測,通過疊加可見光與紅外照片,試圖跟蹤那些被塵埃團籠罩的恒星,尋找戴森球存在的蛛絲馬跡。
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