弗里曼戴森已经离去,人类什么时候能建造出戴森球?

根据新闻报道著名物理学家、数学家和作家弗里曼·戴森(Freeman Dyson)在当地时间2月28日(周五)去世,享年96岁。他和杨振宁杨老既是同事,又是非常要好的朋友。他的离去又是科学界的一大损失。

至于贡献,想必他的讣告最能说明问题:戴森曾提出过许多革命性的科学见解,包括对量子世界和人类世界相连接的预估。他在众多领域均有贡献,包括核工程、固态物理学、天体物理学、生物学、应用数学等。

我们对这位伟大的物理学家了解最多的应该就是通过他提出的“戴森球”,1959年弗里曼戴森提出了这样一个结构,它可以包裹在恒星的周围,用来提取恒星的能量,储存起来待用。因为戴森认为人类利用恒星例如太阳能的效率非常的低,当然这与我们也没有必要的关系。

主要是因为太阳每秒释放的能量太多了,但是地球所能接收到的辐射能量少之又少。太阳内核处每秒钟就有6亿吨氢发生核聚变,生成5.95亿吨氦,在这个过程中损失的500万吨质量,会全部按照爱因斯坦质能方程转换成能量,并且以光和热的形式向外释放。在这个过程中地球所能接收到的太阳辐射能,可能仅仅是太阳释放总辐射能的20亿分之一。

而那些没有接收到的太阳辐射能其实就全部浪费掉了,太阳系内目前来看只有地球上拥有生命,因此戴森就提出了这样一种观点,是否可以把太阳用人造物体包裹起来,接受太阳所有的辐射能,最后把这些能量供给人类文明使用。因为一个文明的发展,归根结底来说是对于能量的利用。

前苏联的天文学家尼古拉·卡尔达舍夫(Nikolai Kardashev)在1964年就提出了这样一个理论,他通过能量的利用形式或者说多少,把生物文明分成了三个等级:

类型I :该等级的文明可以彻底掌握所在行星的能源,是该行星的主人,甚至周围的卫星能源也可以全部掌握;

类型II :这个等级的生物文明可以彻底掌握所在恒星系的能源,例如人类要想达到这个等级,需要彻底的掌握太阳系的总能源;

类型III :该等级生物文明可以掌握整个银河系的能源,届时银河系就是我们的大本营。

现在的人类文明差不多是处在0.7级文明,首先地球上的总能源没有彻底掌握,而月球上的资源目前也无法利用。而戴森提出的戴森球结构正好符合二级文明的标准,就是可以彻底的掌握恒星的能源。在上个世纪天文学家就曾通过红外空间望远镜,在深空中寻找过这样的结构。当然也发现过很多特殊的现象,例如塔比星发生周期性光变,甚至突然变暗,这些都被认为是戴森球结构的作用。

当然目前也没有确定证据表明戴森球的存在,还有科学家提出不同的观点,认为如果一个生物文明发展到可以建造戴森球的程度,那么就不需要建造这样笨重的结构来获取恒星的能量,那个时候可能掌握了更好的能源利用方式。因为生活在行星上的生物文明,要想建造一个戴森球或者戴森环结构,需要的材料可能一颗行星都不够。例如有人就提出过这样的观点,如果要想在太阳周围建造戴森球,那么就需要把水星和金星全部销毁,才够建造戴森球的材料。

人类文明不断的发展,未来的某一天可能就真的建造了戴森球,或者说在深空中发现了其他文明建造的戴森球,那个时候就是对弗里曼戴森这位物理学家的祭奠吧!

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