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1、什么是戴森球?戴森又是誰? 2、戴森球是什么意思？人類有能力創造出戴森求嗎？ 3、戴森球，一個「毀滅」太陽系水星、金星和火星的計劃 4、戴森球有多大？ 什么是戴森球?戴森又是誰?

分類: 理工學科

問題描述:

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解析:

戴森球 ：

弗里曼·戴森早在1960年就提出一種理論，即所謂“戴森球”。他認為，地球這樣的行星，本身蘊藏的能源是非常有限的，遠遠不足以支撐其上的文明發展到高級階段；而一個恒星－行星系統中，絕大部分能源——來自恒星的輻射——都被浪費掉了，目前我們太陽系各行星只接收了太陽輻射能量的大約1/109。戴森認為，一個高度發達的文明，必然有能力將太陽用一個巨大的球狀結構包圍起來，使得太陽的大部分輻射能量被截獲，只有這樣才可以長期支持這個文明，使其發展到足夠的高度。

戴森（Freeman Dyson, 1924-)出生于英國，1947年至美國康乃爾大學研究，1951年正式定居美國，1953年成為普林斯頓高等研究物理學教授至今。戴森教授不僅是位優秀的理論物理學者，更是一位關心人類命運、向往無限宇宙的睿智哲人。他一生優游數學、粒子物理、固態物理、核子工程、生命科學、天文學領域，志在探索未知的世界。戴森教授早年為量子電動力學的巨擘，與諾貝爾物理獎擦肩而過。1956年發表的《自旋波》論文受到無數引用，堪稱物理學史上的重量級論文之一。戴森稱，“自旋波”或許是他一生最重要的貢獻。戴森教授于普林斯頓高等研究院服務四十年。戴森獲得許多殊榮：倫敦皇家學會休斯獎（Hughes Medal）、德國物理學會蒲朗克獎（Max Planck Medal）、歐本海默紀念獎、以色列海法理工學院的哈維獎（Harvey Prize）等。他著有《全方位的無限》、《武器與希望》、《宇宙波瀾》、《想象的未來》、《太陽、基因組與互聯網：科學革命的工具》、《想象中的世界》等書，在科學界和大眾中都激起極大的回響。

弗里曼·戴森小時候并不是只對數理化感興趣，而是非常喜好閱讀文學作品。沒有早年打下的文科基礎，他的《宇宙波瀾》在茫茫書海中必定是波瀾不驚，而不會成為暢銷書，他的《全方位的無限》的銷路也必定相當有限。弗里曼.戴森的書幾乎每一本都好看，且不說他思考的深度，單是他的典雅文字就充滿了魅力。他的《宇宙波瀾》、《全方位的無限》、《太陽、基因組與互聯網》、《想象中的世界》已有中文譯本。此外，他還寫了《從愛羅斯到蓋婭》、《生命起源》、《武器與希望》，等等。 他和許多博學的作家一樣，在書的每章最前面均引用一段與本章主題有關的名人名言。如果沒有“讀書破萬卷”的功力，就做不到“引用如有神”。

主要作品介紹：

《宇宙波瀾》——科技與人類前途的自省

量子電動力學的第一代巨擘戴森，不僅是一位優秀的大科學家，更是位關心人類命運、向往無限宇宙的睿智哲人。本書是他從事科學工作五十年以來的回憶，他把科學生活比作個人靈魂的航程，浪漫而生動地記述了許多著名科學家如歐本海默、費曼、泰勒等人的風范與成就，原子爐、生命科技以及太空探索的研究歷程與爭議，同時對科技發展與人類前途有深刻的省思。

《全方位的無限：生命為何如此復雜》

戴森教授是科學界的通人，他以高超的智能和過人的勇氣，跨越科學的門檻，思索宇宙與人類心智的緊密關連。全書分成兩大部分，第一部“生命為什么如此復雜”，作者在書中探索生命的多樣和一致、復雜和單純，一步步帶領讀者開啟生命起源的奧秘，進而推想人類的終極未來。第二部“核子冬天到又見蝴蝶”，檢討在科技高度發展的現代，人類道德倫理的困境，從軍力平衡、核武發展、星球大戰計劃，談到國際政治更涉及二十一世紀的人類命運。戴森教授以如同觀察蝴蝶自蛹之生、以致翩然起舞的精采歷程，將諸多觀點形諸筆墨，叫人大為嘆服。

《想象的未來》

一九七九年，戴森在《宇宙波瀾》中，透過個人傳記的手法，表達自己對人類處境的關懷；一九八八年，戴森在《全方位的無限》中，探討多樣的生命，并進一步深思人類、科技與道德之間的互動。在這本書中作者以他貫有的流暢思緒、優美文筆，旁征博引并充滿想象力地預期人類的未來。本書透過文學以及科幻小說的色彩，戴森點出明日科學的命運，預測未來科技的邪惡與美好，以十年、百年、千年、甚至是無限長的時光為尺子，衡量人類的演化歷程。同時，他呼吁科技必須與道德齊頭并進。戴森想象中的未來，就像搭乘時光機器漫游無垠的宇宙，展現在人類面前的是絢麗多彩的世界。

本書講述的是一個個生動的故事，無論是現實的還是想像的，無論是科學的還是藝術的，其用意并不在于科學技術本身。作者將人類發展物質文明的行為放在一個廣闊的時空中去考察，認為一切科學技術都有倫理特性。

戴森球是什么意思？人類有能力創造出戴森求嗎？

戴森球，是弗里曼·戴森在1960年就提出的一種理論。所謂“戴森球”其實就是直徑2億km不等，用來包裹恒星開采恒星能源的人造天體。這是一個利用恒星做動力源的天然的核聚變反應堆。人類短期內肯定造不出戴森球。

[img]戴森球，一個「毀滅」太陽系水星、金星和火星的計劃

戴森球的概念想必大家很清楚，光名字聽起來都很具有誘惑力！吸引了很多喜歡科幻人士的無限遐想。這個概念是想圍繞恒星建造一個巨型結構，以便收集恒星全部的輸出能量。將為更先進的文明提供巨大的能量。

戴森球是以天體物理學家弗里曼·戴森(Freeman Dyson)的名字命名的。戴森提出，為了維持和發展基礎設施，這些未來的文明將需要比他們的星球所能提供的大得多的能源。這個概念很炫酷，很有未來感，所以多年來一直出現在科幻小說中。那么，為什么弗里曼?戴森(Freeman Dyson)會哀嘆這個想法是以他的名字命名的呢？這樣不好嗎？

肯定不好，人家可是天體物理學家，又不是科幻作家，整出來一個科幻名詞！實屬無奈。

太陽是離地球最近的恒星，直徑是地球的109倍，重量是地球的30多萬倍。圍繞太陽建造一個外殼將需要難以想象的資源、精力、時間和金錢。保守估計需要的資源比我們整個太陽系的資源都要多，畢竟是要圍太陽，這不可不是包一個籃球那么簡單，而這只是第一個問題。

據我們所知或所能想象的任何材料，都無法建造起如此巨大的結構，并能承受其結構自身帶來的壓力，而且太陽巨大的引力也會使整個結構不穩定，有與恒星相撞的危險。

還有重力的問題。如果地球建在球體之外，來自太陽的引力將太弱，無法維持我們目前的軌道。如果地球在球體內，引力會太強，會把地球拉向太陽。

那么這個傳統的戴森球有多大規模呢？據估計，光球體的框架就需要1.7 x 102?立方米的材料,或約2打行星資源（一打12瓶哈）。現在別說讓我們去開采這么多資源，就是有人把著24個球送到我們家門口，我們都沒辦法處理。收集這么多材料估計得到天荒地老！

如果我們不制造戴森球體，而是在恒星周圍創建圓環或面板，這就解決了我們剛才提到的所有問題。圍繞恒星放置成群的收集面板，這些面板有穩定的軌道，并且會被太陽輻射的壓力向外推。面板的直徑必須小于等于1千米，并且薄如錫紙。它們會將光線反射到太陽能發電廠，使用這個過程，我們將有比現在多1萬億倍的可用能量，

這個想法聽起來仍然有些問題，假設我們現在就開始構建收集面板，并在不久的將來建立起集群。這仍然是一個需要大量資源的龐大工程。如此多的資源怎么來，我們不可能挖自己家吧！再說挖地球也不夠。所以還是挖水星、金星、火星是首選，這樣才能構建起類似戴森球的設想。我們肯定先從水星開始，因為這顆行星離太陽近，而且水星的鐵核約占其質量的40%，地殼中的氧氣將為我們提供制造赤鐵礦所需的原材料，赤鐵礦是一種具有高度反射性的原始鏡子。水星的低重力也會使我們很容易將收集面板發射到太空中供我們使用。

一開始建設的速度會很慢。在水星上有限的能源供應和為數不多的制造工廠設備意味著，第一個收集器的建造大約需要10年的時間，在這之后，隨著太陽能收集面板的增加，能源供應的增加，水星開采力度的增加，收集面板的制造速度將呈指數級增長。在大約70年后，我們將在戴森集群上有一個良好的開端，水星開采完了，就可以去金星了，但我們還必須弄清楚如何同步面板，使它們不會相互碰撞，這是個復雜而又龐大的工程，目前不敢想。

有一個科學領域致力于回答這些問題并概念化太空建設。天文工程師也在認真地看待像戴森群這樣的想法。有些公司已經在為小行星采礦做準備，而3D打印機也能夠生產大型反射鏡。但這真的是我們文明進步的最佳途徑嗎？

像太陽這種G級恒星只能利用自己氫燃料的10%。如果我們想要100%的效率，還有其他收集能量的方法。例如，黑洞能量可以從霍金輻射或入射物質產生的熱量中獲得。我們也可以利用黑洞自轉產生的角動量，這話有點遠了，只是說宇宙的能源很多，未來說不定確實能實現。

戴森集群的另一個想法是創建一個小部分集群，例如：大型光帆群！以更高效、更持久、更經濟的方式獲取能量(畢竟，戴森集群只能在恒星活著的時候提供能量)。

甚至有猜測稱，2015年在環繞KIC 8462852恒星的軌道上發現了一個戴森球體。開普勒望遠鏡觀察到這顆恒星的光有奇怪的波動。正常情況下，即使像木星這樣巨大的行星使一顆遙遠的恒星變暗，光線也只會下降1%。然而，望遠鏡觀察到這顆恒星光線變暗了20%，你認為這可能是智慧生命在收集恒星能源嗎？

戴森球有多大？

戴森球，是弗里曼·戴森在1960年就提出的一種理論。 所謂“戴森球”其實就是直徑2億km不等，用來包裹恒星開采恒星能的人造天體。這是一個利用恒星做動力源的天然的核融合反應堆。 戴森球是一種設想中的巨型人造結構，由弗里曼·戴森先生提出。這樣一個“球體”是由環繞太陽的衛星所構成，完全包圍恒星并且獲得其絕大多數或全部的能量輸出。戴森認為這樣的結構是在宇宙中長期存在并且能源需求不斷上升的文明的邏輯必然，并且他建議搜尋這樣的人造天體結構以便找到外星超級文明。從那時起，各種各樣的設計，包括建造人工天體或一系列這樣的結構以便包圍太陽，便不斷地由一些狂想的工程學家或科幻小說所提出，并冠以“戴森球”之名。這些后續的設想沒有僅僅在從太陽能收集站上止步-許多工程設計還包括建設人類殖民地和工業基地 。

戴森的觀點在當時聽起來十分有趣，有人甚至認為關于“戴森球”的想法純粹是異想天開。但自從天文學家對類日恒星進行研究之后，就發現，它們的確發散出很多的紅外輻射。紅外線激光是銀河系中發送信號或是設立信號燈的首選途徑。研究者說，原因就在于這種光可以穿透阻礙可視光的星際塵埃。戴森球與另一文明進化理論模型卡爾達肖夫指數很吻合。1964年，前蘇聯天文學家尼庫萊·卡爾達肖夫嘗試著描摹一項關乎技術演進的理論：隨著時間的推移，一個文明需要支配越來越多的能源，而這些技術是如何演變，滿足這一文明的需求的呢?卡爾達肖夫等級論將文明劃分為三個類型：I型文明充分利用所在星球上所有可以利用的能源;II型文明可以支配其局域恒星的能源;III型文明則可以利用其所在星系的能源。因此，從本質上講，搜尋戴森球就是探尋II型文明的存在。另外，由于建立在一個文明對能量應用的基礎之上，戴森球設想相對于其他探尋地外生命的研究，如SETI，就又多了一個優勢：即使外星人沒興趣與地球人對話，我們依然可以找到這些外星文明。

這是因為如果戴森球存在的話，就一定會放射出一種非常特別的熱信號，并且我們可以通過紅外望遠鏡觀測到這些信號。當電腦用電的時候電腦本身就會發熱，同樣的道理，當戴森球聚集太陽能的時候本身也會升溫。這些熱量就會以紅外線而非可視光的形式輻射出來。萊特解釋說“戴森球在中紅外光下看起來會特別亮。就像人體，在黑夜里，我們是看不見的，但是帶上中紅外線眼鏡后，我們就會看到人體發出很明亮的光。”建有戴森球的文明想要想不被發現需要不遺余力，要么以某種全新的方式除去余熱，要么需要建成一個能發出冷光的超大散熱器，而這些冷光需要足夠冷，在宇宙微波背景(宇宙大爆炸的余光)下不會被發現。萊特告訴我說，后一種解決方案將會涉及到建造一個球體，而這個球體將比需要的大出一百多倍。“只要一個文明想隱藏那么它就一定能夠隱藏，”他接著說，“但是要想隱藏，整個文明需要精心策劃并構建出一個龐大的工程體系。”

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