太陽(yáng),對(duì)于人類(lèi)乃至整個(gè)太陽(yáng)系來(lái)講,都占據(jù)著至關(guān)重要的地位。
太陽(yáng)的質(zhì)量占據(jù)了太陽(yáng)系總質(zhì)量的 99.86%,毫不夸張地說(shuō),沒(méi)有太陽(yáng),就沒(méi)有我們的一切。
地球上幾乎所有的能量都源于太陽(yáng)能,太陽(yáng)每秒鐘釋放的能量極為巨大,足夠人類(lèi)使用十萬(wàn)年之久。盡管地球接收到的太陽(yáng)能僅占太陽(yáng)輻射總能量的 22 億分之一,可即便如此,人類(lèi)目前對(duì)這部分能量的利用率依舊很低。
為了更好地利用太陽(yáng)能,徹底擺脫能源危機(jī),科學(xué)家們提出了諸多大膽設(shè)想,其中 “戴森球” 這一概念格外引人注目。
1960 年,物理學(xué)家弗里曼?J?戴森提出了戴森球理論。
從本質(zhì)上講,戴森球是一種直徑可達(dá) 2 億千米的人造天體,其作用是包裹住恒星,從而開(kāi)采恒星所蘊(yùn)含的能量。這就好比將恒星改造成一個(gè)天然的核聚變反應(yīng)堆,為文明發(fā)展提供源源不斷的動(dòng)力。
對(duì)于我們的太陽(yáng)而言,如果要建造戴森球,這個(gè)球體的大小需達(dá)到地球環(huán)繞太陽(yáng)的運(yùn)行軌道,即半徑約 1.5 億公里,這無(wú)疑是一個(gè)令人驚嘆的巨大建筑結(jié)構(gòu)。
它由太陽(yáng)能集熱器外殼組成,幾乎所有的太陽(yáng)能量都會(huì)擊中接收器,進(jìn)而被直接獲取。如此龐大的建筑結(jié)構(gòu),完全能夠滿足一個(gè)二級(jí)宇宙文明的能源需求。
那么,什么是二級(jí)宇宙文明呢?
這就要提及卡爾達(dá)肖夫劃定的宇宙文明等級(jí)。
1964 年,蘇聯(lián)天文學(xué)家尼古拉?卡爾達(dá)舍夫設(shè)想通過(guò)掌握不同能量控制技術(shù)來(lái)劃分文明等級(jí)。一級(jí)文明能掌控行星的所有能源,二級(jí)文明能掌控恒星系統(tǒng)的所有能源,三級(jí)文明則能掌控整個(gè)星系的所有能源。
目前,人類(lèi)文明等級(jí)大約在 0.7 級(jí)左右,連最低級(jí)的一級(jí)文明都尚未達(dá)到,距離二級(jí)文明更是遙遠(yuǎn)。科學(xué)家推測(cè),人類(lèi)至少還需要幾百年時(shí)間才能達(dá)到一級(jí)文明,而要邁向二級(jí)文明,可能需要上萬(wàn)年。
一旦人類(lèi)具備建造戴森球的能力,便意味著朝著宇宙高級(jí)文明邁出了重要一步。
達(dá)到二級(jí)文明的智慧生命,很可能早已實(shí)現(xiàn)真正意義上的星際旅行,其活動(dòng)范圍將突破恒星系統(tǒng),能夠輕松抵達(dá)其他恒星系統(tǒng),甚至飛出星系,在宇宙的其他地方建立家園。
從理論上來(lái)說(shuō),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(shù)量近乎無(wú)限,這也意味著二級(jí)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(shuō)和電影之中。
在現(xiàn)實(shí)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(shù)角度來(lái)看,以人類(lèi)現(xiàn)有的科技水平,要建造一個(gè)半徑達(dá) 1.5 億公里的巨大結(jié)構(gòu),面臨著材料、能源供應(yīng)、工程建造精度等多方面的挑戰(zhàn)。如此大規(guī)模的建筑,需要海量的材料,而目前我們尚未發(fā)現(xiàn)或開(kāi)發(fā)出能夠滿足這種需求的理想材料。
在能源供應(yīng)方面,建造過(guò)程中所需的能源將是一個(gè)天文數(shù)字,如何獲取和利用如此巨量的能源也是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。此外,在太空中進(jìn)行如此高精度的大規(guī)模建造作業(yè),對(duì)工程技術(shù)和控制精度的要求極高,這遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了人類(lèi)目前的能力范圍。
其次,從與外星文明的關(guān)系角度考慮,建造戴森球很容易被外星文明發(fā)現(xiàn)。
當(dāng)戴森球包裹住整個(gè)太陽(yáng)時(shí),太陽(yáng)光的亮度會(huì)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(guān)注。人類(lèi)科學(xué)家就曾發(fā)現(xiàn),在距離地球 1500 光年外的一顆恒星,其亮度出現(xiàn)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(yuǎn)超人類(lèi)想象。一旦被外星文明發(fā)現(xiàn)人類(lèi)正在建造戴森球,可能會(huì)引發(fā)各種難以預(yù)測(cè)的后果。外星文明可能會(huì)認(rèn)為人類(lèi)的發(fā)展對(duì)他們構(gòu)成了威脅,從而采取一些不利于人類(lèi)的行動(dòng);也有可能他們會(huì)主動(dòng)與人類(lèi)接觸,帶來(lái)未知的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。
盡管建造戴森球困難重重,但科學(xué)家們并未放棄對(duì)它的研究和探索。
一些科學(xué)家通過(guò)觀測(cè)宇宙中的天體,試圖尋找戴森球存在的證據(jù)。
上個(gè)世紀(jì)七十年代,天文學(xué)家在對(duì)全天 25 萬(wàn)個(gè)天體進(jìn)行紅外巡天調(diào)查時(shí),發(fā)現(xiàn)了 17 個(gè)類(lèi)似戴森球特征的天體。
美國(guó)國(guó)家航空航天局的廣域紅外空間望遠(yuǎn)鏡也曾在巡天調(diào)查中,發(fā)現(xiàn)了籠罩在宇宙塵埃團(tuán)中的恒星,這些恒星看起來(lái)很像被戴森球包裹著。
費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家理查德?卡里根認(rèn)為,對(duì)于卡爾達(dá)舍夫第二類(lèi)宇宙文明而言,他們不僅可能對(duì)一顆恒星進(jìn)行戴森球化改造,甚至可能對(duì)一個(gè)恒星集群進(jìn)行能量殖民,而這些活動(dòng)所帶來(lái)的影響是有可能被我們觀測(cè)到的。
比如,我們可能會(huì)探測(cè)到銀河系中出現(xiàn)反常的黑暗空隙,或者在紅外線空間望遠(yuǎn)鏡上觀測(cè)到明亮的發(fā)光現(xiàn)象,這或許就是戴森球體表面的熱輻射。
科學(xué)家還將獵犬座 M51 螺旋星系視為尋找戴森球的理想場(chǎng)所,美國(guó)國(guó)家航空航天局的哈勃空間望遠(yuǎn)鏡與斯皮策紅外空間望遠(yuǎn)鏡對(duì)星系中的恒星進(jìn)行觀測(cè),通過(guò)疊加可見(jiàn)光與紅外照片,試圖跟蹤那些被塵埃團(tuán)籠罩的恒星,尋找戴森球存在的蛛絲馬跡。
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