
戴森(Dyson Spheres)是高級外星文明可能用來包圍恆星並利用其能量的假設的大型結構,遭受了致命的缺陷:它們在災難性上不穩定。但是現在,一位工程師聲稱已經找到了一種穩定這些結構的方法,而它所需的只是兩顆恆星。
在1960年代,物理學家和Polymath Freeman Dyson烹飪了這些同名領域的想法。他設想,一個足夠高級的社會將需要對居住空間和能量的需求。而且,如果他們足夠勤奮,他們可以通過拆開行星並將其變成巨大的球形外殼來解決這兩個挑戰。該球體將圍繞一顆恆星,提供數十億個行星的表面積並捕獲大量的太陽能。
戴森(Dyson)計算出,由帶有木星質量的行星製成的殼可以將太陽完全圍在地球的軌道上。但是,空心殼內部的重力消除了,這意味著沒有將殼束縛在恆星上。他們可以自由地朝獨立的方向移動,這意味著,託管戴森球體的一顆星星很快就會墜入外殼,摧毀它。
在發表於1月29日發表在《皇家天文學會的月刊》雜誌中,科林·麥金尼斯,格拉斯哥大學的一名工程師找到了一種理論上穩定戴森球體的方法。訣竅是您需要一個至少兩顆星的系統。
尋找穩定的戴森球
麥金尼斯首先要尋找一個可以容納穩定的戴森球體佈置的二進制星系中的任何點,在那裡球體可以留在原位,而施加在其上的引力將是均勻的。他找到了一個安排,球體圍繞著兩個星星。但是這種情況只有溫和的穩定,並且可能與單星案件相同的問題。
當球體獨立旋轉,圍繞兩顆恆星時,就會出現另一個穩定的點。儘管這對於空間站的哨所可能很有用,但它並不能提供驅動恆星的能源益處。
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但是麥金尼斯確實找到了一種穩定且有用的配置。這僅發生在一個恆星比另一個恆星小得多的二進制系統中發生。在這種特定情況下,戴森球可以包圍兩個恆星的較小。那個較小的恆星的運動就像引力錨一樣,使戴森球體在較大恒星周圍具有相同軌道運動,從而防止了災難性的碰撞。
有幾個警告。較小的恆星必須不比較大的同伴的十分之一大,否則重力穩定點消失了。與兩顆恆星相比,球體必須非常輕,薄,否則其自身的引力影響會混合到系統的動力學中並破壞穩定性。
而且,當然,此分析忽略了任何實際的工程考慮因素,例如球體可能會遇到的壓力和緊張局勢,或者首先如何建立東西。
儘管人類不太可能在遙遠的將來建立一個戴森球,如果有的話,這項研究確實有助於搜索搜索外星文明。據推測,在建立自己的戴森球體之前,一個足夠先進的文明本來會做出相同的認識,因此我們不應該在孤獨的明星周圍尋找它們。
取而代之的是,科學家可以尋找帶有擴散的紅外伴侶的大型明亮的恆星 - 從戴森球體洩漏出供熱的明顯跡象,封閉了較大伴侶的較小恆星。
本文最初發表於2025年4月12日。