
戴森(Dyson Spheres)是高级外星文明可能用来包围恒星并利用其能量的假设的大型结构,遭受了致命的缺陷:它们在灾难性上不稳定。但是现在,一位工程师声称已经找到了一种稳定这些结构的方法,而它所需的只是两颗恒星。
在1960年代,物理学家和Polymath Freeman Dyson烹饪了这些同名领域的想法。他设想,一个足够高级的社会将需要对居住空间和能量的需求。而且,如果他们足够勤奋,他们可以通过拆开行星并将其变成巨大的球形外壳来解决这两个挑战。该球体将围绕一颗恒星,提供数十亿个行星的表面积并捕获大量的太阳能。
戴森(Dyson)计算出,由带有木星质量的行星制成的壳可以将太阳完全围在地球的轨道上。但是,空心壳内部的重力消除了,这意味着没有将壳束缚在恒星上。他们可以自由地朝独立的方向移动,这意味着,托管戴森球体的一颗星星很快就会坠入外壳,摧毁它。
在发表于1月29日发表在《皇家天文学会的月刊》杂志中,科林·麦金尼斯,格拉斯哥大学的一名工程师找到了一种理论上稳定戴森球体的方法。诀窍是您需要一个至少两颗星的系统。
寻找稳定的戴森球
麦金尼斯首先要寻找一个可以容纳稳定的戴森球体布置的二进制星系中的任何点,在那里球体可以留在原位,而施加在其上的引力将是均匀的。他找到了一个安排,球体围绕着两个星星。但是这种情况只有温和的稳定,并且可能与单星案件相同的问题。
当球体独立旋转,围绕两颗恒星时,就会出现另一个稳定的点。尽管这对于空间站的哨所可能很有用,但它并不能提供驱动恒星的能源益处。
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但是麦金尼斯确实找到了一种稳定且有用的配置。这仅发生在一个恒星比另一个恒星小得多的二进制系统中发生。在这种特定情况下,戴森球可以包围两个恒星的较小。那个较小的恒星的运动就像引力锚一样,使戴森球体在较大恒星周围具有相同轨道运动,从而防止了灾难性的碰撞。
有几个警告。较小的恒星必须不比较大的同伴的十分之一大,否则重力稳定点消失了。与两颗恒星相比,球体必须非常轻,薄,否则其自身的引力影响会混合到系统的动力学中并破坏稳定性。
而且,当然,此分析忽略了任何实际的工程考虑因素,例如球体可能会遇到的压力和紧张局势,或者首先如何建立东西。
尽管人类不太可能在遥远的将来建立一个戴森球,如果有的话,这项研究确实有助于搜索搜索外星文明。据推测,在建立自己的戴森球体之前,一个足够先进的文明本来会做出相同的认识,因此我们不应该在孤独的明星周围寻找它们。
取而代之的是,科学家可以寻找带有扩散的红外伴侣的大型明亮的恒星 - 从戴森球体泄漏出供热的明显迹象,封闭了较大伴侣的较小恒星。
本文最初发表于2025年4月12日。