本文來自微信公眾號：SF 中文 （ID：kexuejiaodian），文：阿拉斯泰爾?岡恩，譯 ：夢雪
什么是戴森球？
戴森球是一種假想的巨型結(jié)構(gòu) —— 巨大到超乎想象，它可以收集恒星釋放的大部分能量。
戴森球的基本設(shè)計(jì)理念是，環(huán)繞恒星建造一個球形結(jié)構(gòu)，將其包圍，進(jìn)而吸收、轉(zhuǎn)化、儲存恒星輻射出的能量。
科學(xué)家認(rèn)為，如果宇宙中存在高級文明，它們可能就需要大量能量，而戴森球是最經(jīng)濟(jì)最可行的解決方案。
戴森球是誰在什么時候提出來的？
戴森球以物理學(xué)家弗里曼?戴森 （Freeman Dyson, 1923―2020）的名字命名。1960 年，他發(fā)表了一篇論文，討論探測外星文明的方法，其中提到了戴森球。
不過，戴森承認(rèn)，他的靈感源于英國作家奧拉夫?斯特普爾頓（Olaf Stapledon）的科幻小說《造星主》（Star Maker），這本小說在 1937 年出版后廣受好評。斯特普爾頓的小說是這樣描繪的：宇宙中，每顆恒星周圍都環(huán)繞著“一層薄紗”，它們縱橫交錯，“收集散逸的恒星能量，供智慧生物使用”。
自從戴森球這個概念出現(xiàn)后，許多研究地外文明的科學(xué)家都曾考慮過這這種可能性。
戴森球真的存在嗎？
目前還沒有證據(jù)表明宇宙中存在戴森球。
不過，這種東西是否有理論上存在的可能，科學(xué)家還是可以發(fā)表一些見解的。
首先，雖然建造戴森球所需的技術(shù)水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了人類目前的水平，但從工程技術(shù)的角度來說，并沒有不可逾越的障礙。只要科技發(fā)展到一定程度，人類準(zhǔn)備好足夠的資源，就肯定能建造出戴森球。一位科學(xué)家甚至估計(jì)，大約 100 年內(nèi)，人類就可以付諸實(shí)施。
不過，也有科學(xué)家認(rèn)為，這種看法過于樂觀。實(shí)際上，天文學(xué)家已經(jīng)為宇宙中可能存在的戴森球總數(shù)設(shè)定了一個上限。這是因?yàn)榇魃虻拇嬖跁趽鹾阈堑墓饷?，?dǎo)致恒星亮度下降。
另外，戴森球在收集恒星能量的同時，也會以紅外線的形式輻射出部分能量。通過仔細(xì)搜尋那些亮度太暗或紅外線太強(qiáng)的恒星，科學(xué)家推測，在地球周圍 16,000 光年的范圍內(nèi)，最多有 10,000 顆恒星的周圍可能存在戴森球（地球到銀河系中心的距離大約是 26,000 光年）。
當(dāng)然，這并不代表戴森球確實(shí)存在，只是有存在的可能。
戴森球的工作原理是什么？
戴森球的功能是收集恒星釋放的巨大能量。我 們已經(jīng)掌握了利用恒星能量的基本技術(shù) —— 太陽能電池。
太陽能電池的原理是“光伏效應(yīng)”，光子把電子從原子中擊出，導(dǎo)致材料內(nèi)部的正負(fù)電荷分離，從而產(chǎn)生電流。無論戴森球的形式如何千變?nèi)f化，它們產(chǎn)生能量的原理很可能都是光伏效應(yīng)。
有科學(xué)家猜測，戴森球產(chǎn)生的能量會通過某種無線技術(shù)傳 輸給恒星附近的文明。
科幻小說中的戴森球是什么樣子？
戴森球或類似的概念曾出現(xiàn)在一些家喻戶曉的科幻作品里，例如：
弗里茨?萊貝爾（Fritz Leiber）的《漫游者》（The Wanderer，1964 年出版）
拉里?尼文 （Larry Niven）的《環(huán)形世界》（Ringworld，1970 年出版）
斯蒂芬?巴克斯特（Stephen Baxter）的《時間船》（The Time Ships，1995 年出版）
還有 1992 年的科幻電視劇《星際迷航：下一代》（Star Trek: The Next Generation）。
很多科幻小說作家將戴森球描繪成剛性的圓球結(jié)構(gòu)，嚴(yán)絲合縫地包裹整顆恒星，然而這并不是戴森最初的設(shè)想，也不太可能實(shí)現(xiàn)。還有的科幻作品將戴森球設(shè)計(jì)成環(huán)狀結(jié)構(gòu)和衛(wèi)星群。
如何建造戴森球？
可能的方法有很多。
其中之一是圍繞恒星建造球形框架（通常稱作“戴森殼”）。考慮到恒星的引力和輻射壓力，這樣的結(jié)構(gòu)可能既要有彈性，又要有推進(jìn)裝置，以改變殼體的位置。
然而，部分科學(xué)家認(rèn)為，這樣的球形結(jié)構(gòu)恐怕不夠穩(wěn)定。戴森球或許根本就不是“球”，它也可以是其他形態(tài)，比如環(huán)形結(jié)構(gòu)、環(huán)繞恒星運(yùn)行的動態(tài)衛(wèi)星群，以及與恒星保持相對靜止的靜態(tài)衛(wèi)星群（“戴森泡”）。
還有科學(xué)家提出，可以從類地行星上獲取原材料，再遙控大批太空機(jī)器人來建造這類設(shè)施。還有一些更夸張的設(shè)想，例如星系大小的“智能塵埃云”，可以同時收集幾十億顆恒星的能量。
某些“奇怪”的宇宙信號，會不會就是來自戴森球？
宇宙中有許多奇奇怪怪、莫名其妙的信號，但就目前來看，沒有一個信號與戴森球有關(guān)。
幾年前，有一顆俗稱“塔比星 " 的恒星，它的亮度因不明原因降低，讓人聯(lián)想到戴森球，但進(jìn)一步觀測發(fā)現(xiàn)，這其實(shí)是恒星周圍的塵埃云所致。
原文刊載于《科學(xué)焦點(diǎn)》2022.09
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