Kas yra Dysono sfera?

Disono sfera yra hipotetinė milžiniško dydžio struktūra. Tai sfera, kuri visiškai (arba beveik visiškai) apgaubia žvaigždę, panaudodama visą jos šerdyje vykstančių sintezės reakcijų išspinduliuojamą energiją. Pirmą kartą Disono sferos idėją formalizavo ir išpopuliarino žinomas fizikas Freemanas Dysonas 1959 m. žurnale „Science“ paskelbtame straipsnyje „Dirbtinių žvaigždžių infraraudonosios spinduliuotės šaltinių paieška“, nors idėją jis iš pradžių gavo iš 1945 m. Olafo mokslinės fantastikos romano. Stapledon pavadinimu „Žvaigždžių kūrėjas“.

Mūsų saulės energijos išeiga yra maždaug 4 x 10^26 vatai, arba maždaug 100 milijonų kartų daugiau nei bendras žmonijos energijos suvartojimas per pastarąjį šimtmetį kas sekundę. Jei šią energiją būtų galima panaudoti per Dysono sferą, turėtume pakankamai galios, kad daugelį eonų išlaikytume trilijonus kartų didesnį gyventojų skaičių nei dabartinė mūsų populiacija.

Pradinis Dysono sferos pasiūlymas buvo skirtas ne kietajai sferai, o ~10^5 objektų kolekcijai, kuri kartu sugeria didžiąją žvaigždės saulės energijos dalį. Kartais vadinamas „Disono spiečiu“, tai leistų laipsniškai konstruoti sistemą, kai sudedamosios dalys skrieja aplink žvaigždę nepriklausomai. Iš išorės toks spiečius atrodytų juodas, skleidžiantis tik infraraudonąją spinduliuotę. Kai kurie mūsų orbitiniai infraraudonųjų spindulių teleskopai dešimtmečius ieškojo tokių kūnų kaip Dysono sferos ar spiečių, bet nesėkmingai. Jei objektų viduje būtų naudojami atšvaitai, spinduliavimo energija gali būti nukreipta tik į vieną pusę, todėl ją sunku aptikti iš tolo.

Preliminarūs skaičiavimai parodė, kad mūsų Saulės sistemoje yra pakankamai standžios medžiagos, kad būtų galima sukurti Dysono spiečius, bet tikriausiai ne standžią Dysono sferą, kuri turėtų būti maždaug milijono km (600,000 XNUMX mylių) storio, kad būtų stabili. Tinkama statybinė medžiaga būtų buckminsterfullerenas – didžiulio stiprumo anglies alotropas.

Dysono sfera dažnai minima kartu su Kardaševo klasifikavimo schema – metodu, naudojamu hipotetinėms civilizacijoms klasifikuoti pagal jų energijos šaltinius. Pagal šią klasifikavimo schemą I tipo civilizacija būtų tokia, kuri naudoja visos planetos energijos šaltinius, II tipo civilizacija būtų tokia, kuri energijai gautų iš visos žvaigždės, o III tipo civilizacija būtų tokia, kuri naudoja Visa galaktika dėl galios. Labiau spekuliatyvi IV tipo civilizacija būtų tokia, kuri panaudotų visos visatos galią. Sukūrus Dysono sferą, civilizacija būtų visiškai priskirta II tipo kategorijai.