Сфе́ра Да́йсона — гипотетический астроинженерный проект, предложенный Фрименом Дайсоном, представляющий собой относительно тонкую сферическую оболочку большого радиуса (порядка радиуса планетных орбит) со звездой в центре. По признанию самого Фримена Дайсона, идею сферы он впервые обнаружил в фантастическом романе Олафа Стэплдона «Создатель звёзд».
Сфера Дайсона
Предполагается, что технологически развитая цивилизация может применять подобное сооружение для максимально возможного использования энергии центральной звезды и/или для решения проблемы жизненного пространства. Необнаружение сфер Дайсона является одним из подтверждений парадокса Ферми.
Основные причины постройки сферы фактически повторяют высказанные Константином Циолковским в «Грёзах о Земле и небе» (1895, главы 37, 43) для цепи и колец космических поселений вокруг Солнца (Дайсон, вероятно, об этом не знал).
Согласно теоретическим расчётам, для сооружения сферы Дайсона вокруг Солнца необходимо вещество массой порядка массы Юпитера.
Критика
Схема возможной сферы Дайсона
Сфера Дайсона должна быть приведена во вращение вокруг центральной оси, чтобы центробежная сила уравновесила силу притяжения центрального светила. Однако, так как центробежная сила достигает максимума на экваторе и равна нулю на полюсах вращающегося тела, на полюсах сферы Дайсона ничто не уравновешивает силы притяжения центрального светила. В результате чего сфера будет неизбежно разрушена.
Станислав Лем в «Сумме технологии» показал, что сооружение сферы для решения проблем жизненного пространства квадриллионов разумных существ бессмысленно с точки зрения логики и социологии, так как на алтарь «свободы неограниченного размножения» (которая непонятно почему должна остаться неприкосновенной, вместо её ограничения) нужно возложить множество других свобод (например, свободу передвижений, выбора профессии и т. п.), что в итоге привело бы к краху культурных ценностей и было бы извращением идеи прогресса, который предполагает их увеличение, а не уменьшение. Также Лем скептически настроен по отношению к возможности существования монокультуры с населением порядка нескольких квадриллионов. Автор считал сферу Дайсона одним из наиболее поразительных примеров ортоэволюционной экстраполяции развития технологии (то есть относящейся к гипотезам, по которым будущее — лишь приумноженное настоящее).
Иосиф Шкловский указал, что в сравнении со 100 % использованием энергии излучения центральной звезды, для максимального использования энергетических ресурсов планетной системы, предположительно более эффективным способом получения энергии могло бы быть использование водорода из газового гиганта в термоядерном синтезе. В Солнечной системе из Юпитера таким способом возможно было бы добыть около 1049эрг или 1042Дж, что сопоставимо с энергией взрыва сверхновой звезды. Если ежесекундно освобождать энергию 4·1033 эрг или 4·1026 Дж (что равняется мощности солнечного излучения, что также является пределом для сферы Дайсона, что также является энергетическим уровнем цивилизации II типа по шкале Кардашёва), то запаса энергии Юпитера хватило бы почти на 300 млн лет. Этот срок, вероятно, превосходит длительность «шкалы времени» любой развивающейся цивилизации.
Модификации
Рой ДайсонаЕщё одна попытка представить рой ДайсонаКольцо Нивена
Для предотвращения угрозы саморазрушения сферы, идея изменения её конструкции была развита в нескольких вариантах:
Жёсткое кольцо относительно небольшой ширины (порядка процентов диаметра) — Кольцо Нивена.
Жёсткое широкое экваториальное кольцо, разомкнутое вблизи полюсов и изогнутое по поверхности постоянного абсолютного значения вектора ускорения свободного падения, так что вес пробного тела одинаков в любой точке на внутренней стороне Сферы. Такая поверхность напоминает по форме игрушку-волчок с центральным утолщением. Большее притяжение звезды вблизи экватора компенсируется центробежной силой за счёт большей линейной скорости вращения в неинерциальной системе отсчёта; в высоких широтах в связи с уменьшением гравитационного воздействия звезды требуются меньшие центробежная сила и радиус сечения плоскостью, перпендикулярной к оси вращения. Данная поверхность не является эквипотенциальной для гравитационного поля (складывающегося из гравитационного поля звезды и поля центробежной силы) в собственной вращающейся системе отсчёта конструкции, поэтому сила тяжести направлена не по нормали к поверхности. Однако внутренняя сторона Сферы может быть сконструирована в виде концентрических террас, а не гладкой, так чтобы локальное отклонение силы тяжести от нормали к поверхности террасы не превышало заданного значения.
Раковина Покровского — модификация, предложенная советским учёным Г. И. Покровским, представляющая собой совокупность колец.
— развитие идеи Сферы Дайсона, но с фрактальной поверхностью для максимизации площади, воспринимающей излучение звезды поверхности.
Энергетическое поле — создание вокруг звезды энергетического поля, искривляющего движение фотонов и собирающее их в один пучок. Поле может быть и не энергетическим, а созданным на основе ещё не изученных людьми физических законов, но главная идея в том, что вокруг звезды не надо вообще возводить какой либо конструкции, энергия будет собираться с помощью поля.
Все такие варианты уже нельзя называть «сферой», но такое общее название сохраняется исторически.
Сфера Дайсона — вариант с поверхностями постоянного абсолютного значения вектора ускорения свободного падения (модель показана с сечением).
Попытки поиска
Поиск сфер Дайсона — перспективное направление программы SETI. Сооружение подобных масштабов может быть обнаружено существующими астрономическими средствами по его инфракрасному излучению с нетипичным спектральным распределением (таким образом, сфера Дайсона является всенаправленным мощным излучателем). Для этого планируется использовать телескоп SIRTF[источник не указан 379 дней].
В 2015 году несколько астрономов опубликовали результаты исследований изменений светимости звезды KIC 8462852 (звезда Табби) созвездия Лебедя по данным космического телескопа Kepler в рамках программы поиска экзопланет. Аномальные мерцания этой звезды некоторые исследователи пытались объяснить попыткой строительства сферы Дайсона или другого астроинженерного сооружения. Однако впоследствии было показано, что наблюдаемые изменения светимости звезды могут быть объяснены затемнением от объектов естественного происхождения.
В 2024 году группа астрономов во главе с Матиасом Суасо из Уппсальского университета опубликовала результаты поиска кандидатов в сферы Дайсона в рамках проекта «Гефест». В новом исследовании учёные с помощью компьютерной программы изучили более пяти миллионов звёзд в галактике Млечный Путь. Они обнаружили семь кандидатов, связанных с красными карликами, которые нуждаются в дополнительной проверке. В ходе анализа выборки исследователи удаляли из неё загрязнённые источники (молодые звёзды, затемнённые пылью, или звёзды, которые как-то связаны с пылевыми туманностями), и источники, чьё излучение объяснимо естественными процессами. Также астрономы искали объекты, чьи спектральные распределения энергии были бы совместимы с моделями звёзд, обладающих частично завершёнными сферами Дайсона[источник не указан 379 дней].
Freemann J. Dyson. Search for Artificial Stellar Sources of Infra-Red Radiation (англ.) // Science : journal. — 1960. — Vol. 131, no. 3414. — P. 1667—1668. — doi:10.1126/science.131.3414.1667. — Bibcode: 1960Sci...131.1667D. — PMID 17780673. Архивировано 14 июля 2019 года.
Dyson, Freeman. Disturbing the Universe. — Basic Books, 1979. — С. 211. — ISBN 978-0-465-01677-8.. — «Some science fiction writers have wrongly given me the credit of inventing the artificial biosphere. In fact, I took the idea from Olaf Stapledon, one of their own colleagues».
Шкловский И. С. Вселенная, жизнь, разум. 4-е изд., доп. — М.: Наука, 1976. — С. 293, 300 (гл. 25).
[[англ.]]. Revisiting the Dyson Sphere : [арх. 27.04.2020] // Scientific American : science news, articles, and information. — 2018. — 28 November. — Дата обращения: 27.04.2020.
Вероятно, Лем имел в виду несколько квинтиллионов (1018), так как он пишет: «Поскольку внутренняя поверхность такой сферы, обращённая к Солнцу, примерно в миллиард раз больше поверхности Земли, на ней могло бы соответственно разместиться в миллиард раз больше людей, чем это возможно на Земле.», а также «рост численности живущих до миллиардов миллиардов».
Станислав Лем. Сумма технологии. Предисловие к первому изданию (1963).
Wright, Jason T.; Jasniewicz, G.; Chemin, L.; Zurbach, C.; Brouillet, N.; Panuzzo, P.; Sartoretti, P.; Katz, D.; Le Campion, J.-F.; Marchal, O.; Hestroffer, D.; Thévenin, F.; Crifo, F.; Udry, S.; Cropper, M.; Seabroke, G.; Viala, Y.; Benson, K.; Blomme, R.; Jean-Antoine, A.; Huckle, H.; Smith, M.; Baker, S. G.; Damerdji, Y.; Dolding, C.; Frémat, Y.; Gosset, E.; Guerrier, A.; Guy, L. P.; Haigron, R. A Reassessment of Families of Solutions to the Puzzle of Boyajian's Star (англ.) // Research Notes of the AAS : journal. — 2018. — Vol. 2, no. 1. — P. 16. — doi:10.3847/2515-5172/aaa83e. — Bibcode: 2018RNAAS...2...16W. — arXiv:1809.00693.
Литература
Freemann J. Dyson. Search for Artificial Stellar Sources of Infra-Red Radiation (англ.) // Science : journal. — 1960. — Vol. 131, no. 3414. — P. 1667—1668. — doi:10.1126/science.131.3414.1667. — Bibcode: 1960Sci...131.1667D. — PMID 17780673.
Шкловский И. С. Вселенная, Жизнь, Разум. — 6-е изд. дополненное. — М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987. — 320 с.
Лем, Станислав. Сумма технологии = Summa Technologiae / пер. с польск. А. Г. Громовой, Д. И. Иорданского, Р. И. Нудельмана, Б. Н. Пановкина, Л. Р. Плинера, Р. А. Трофимова, Ю. А. Ярошевского; вступ. ст. акад. В. В. Парина; ред. и послесл. Б. В. Бирюкова и Ф. В. Широкова. — М. : Мир, 1968. — 608 с.
В другом языковом разделе есть более полная статья Sphère de Dyson (фр.).
Вы можете помочь проекту, расширив текущую статью с помощью перевода
В статье не хватает ссылок на источники (см. рекомендации по поиску).
Информация должна быть проверяема, иначе она может быть удалена. Вы можете отредактировать статью, добавив ссылки на авторитетные источники в виде сносок.(20 октября 2024)
Википедия, чтение, книга, библиотека, поиск, нажмите, истории, книги, статьи, wikipedia, учить, информация, история, скачать, скачать бесплатно, mp3, видео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, картинка, музыка, песня, фильм, игра, игры, мобильный, телефон, Android, iOS, apple, мобильный телефон, Samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Сеть, компьютер, Информация о Сфера Дайсона, Что такое Сфера Дайсона? Что означает Сфера Дайсона?
Sfe ra Da jsona gipoteticheskij astroinzhenernyj proekt predlozhennyj Frimenom Dajsonom predstavlyayushij soboj otnositelno tonkuyu sfericheskuyu obolochku bolshogo radiusa poryadka radiusa planetnyh orbit so zvezdoj v centre Po priznaniyu samogo Frimena Dajsona ideyu sfery on vpervye obnaruzhil v fantasticheskom romane Olafa Stepldona Sozdatel zvyozd Sfera Dajsona Predpolagaetsya chto tehnologicheski razvitaya civilizaciya mozhet primenyat podobnoe sooruzhenie dlya maksimalno vozmozhnogo ispolzovaniya energii centralnoj zvezdy i ili dlya resheniya problemy zhiznennogo prostranstva Neobnaruzhenie sfer Dajsona yavlyaetsya odnim iz podtverzhdenij paradoksa Fermi Osnovnye prichiny postrojki sfery fakticheski povtoryayut vyskazannye Konstantinom Ciolkovskim v Gryozah o Zemle i nebe 1895 glavy 37 43 dlya cepi i kolec kosmicheskih poselenij vokrug Solnca Dajson veroyatno ob etom ne znal Soglasno teoreticheskim raschyotam dlya sooruzheniya sfery Dajsona vokrug Solnca neobhodimo veshestvo massoj poryadka massy Yupitera KritikaShema vozmozhnoj sfery Dajsona Sfera Dajsona dolzhna byt privedena vo vrashenie vokrug centralnoj osi chtoby centrobezhnaya sila uravnovesila silu prityazheniya centralnogo svetila Odnako tak kak centrobezhnaya sila dostigaet maksimuma na ekvatore i ravna nulyu na polyusah vrashayushegosya tela na polyusah sfery Dajsona nichto ne uravnoveshivaet sily prityazheniya centralnogo svetila V rezultate chego sfera budet neizbezhno razrushena Stanislav Lem v Summe tehnologii pokazal chto sooruzhenie sfery dlya resheniya problem zhiznennogo prostranstva kvadrillionov razumnyh sushestv bessmyslenno s tochki zreniya logiki i sociologii tak kak na altar svobody neogranichennogo razmnozheniya kotoraya neponyatno pochemu dolzhna ostatsya neprikosnovennoj vmesto eyo ogranicheniya nuzhno vozlozhit mnozhestvo drugih svobod naprimer svobodu peredvizhenij vybora professii i t p chto v itoge privelo by k krahu kulturnyh cennostej i bylo by izvrasheniem idei progressa kotoryj predpolagaet ih uvelichenie a ne umenshenie Takzhe Lem skepticheski nastroen po otnosheniyu k vozmozhnosti sushestvovaniya monokultury s naseleniem poryadka neskolkih kvadrillionov Avtor schital sferu Dajsona odnim iz naibolee porazitelnyh primerov ortoevolyucionnoj ekstrapolyacii razvitiya tehnologii to est otnosyashejsya k gipotezam po kotorym budushee lish priumnozhennoe nastoyashee Iosif Shklovskij ukazal chto v sravnenii so 100 ispolzovaniem energii izlucheniya centralnoj zvezdy dlya maksimalnogo ispolzovaniya energeticheskih resursov planetnoj sistemy predpolozhitelno bolee effektivnym sposobom polucheniya energii moglo by byt ispolzovanie vodoroda iz gazovogo giganta v termoyadernom sinteze V Solnechnoj sisteme iz Yupitera takim sposobom vozmozhno bylo by dobyt okolo 1049 erg ili 1042 Dzh chto sopostavimo s energiej vzryva sverhnovoj zvezdy Esli ezhesekundno osvobozhdat energiyu 4 1033 erg ili 4 1026 Dzh chto ravnyaetsya moshnosti solnechnogo izlucheniya chto takzhe yavlyaetsya predelom dlya sfery Dajsona chto takzhe yavlyaetsya energeticheskim urovnem civilizacii II tipa po shkale Kardashyova to zapasa energii Yupitera hvatilo by pochti na 300 mln let Etot srok veroyatno prevoshodit dlitelnost shkaly vremeni lyuboj razvivayushejsya civilizacii ModifikaciiRoj DajsonaEshyo odna popytka predstavit roj DajsonaKolco Nivena Dlya predotvrasheniya ugrozy samorazrusheniya sfery ideya izmeneniya eyo konstrukcii byla razvita v neskolkih variantah Zhyostkoe kolco otnositelno nebolshoj shiriny poryadka procentov diametra Kolco Nivena Zhyostkoe shirokoe ekvatorialnoe kolco razomknutoe vblizi polyusov i izognutoe po poverhnosti postoyannogo absolyutnogo znacheniya vektora uskoreniya svobodnogo padeniya tak chto ves probnogo tela odinakov v lyuboj tochke na vnutrennej storone Sfery Takaya poverhnost napominaet po forme igrushku volchok s centralnym utolsheniem Bolshee prityazhenie zvezdy vblizi ekvatora kompensiruetsya centrobezhnoj siloj za schyot bolshej linejnoj skorosti vrasheniya v neinercialnoj sisteme otschyota v vysokih shirotah v svyazi s umensheniem gravitacionnogo vozdejstviya zvezdy trebuyutsya menshie centrobezhnaya sila i radius secheniya ploskostyu perpendikulyarnoj k osi vrasheniya Dannaya poverhnost ne yavlyaetsya ekvipotencialnoj dlya gravitacionnogo polya skladyvayushegosya iz gravitacionnogo polya zvezdy i polya centrobezhnoj sily v sobstvennoj vrashayushejsya sisteme otschyota konstrukcii poetomu sila tyazhesti napravlena ne po normali k poverhnosti Odnako vnutrennyaya storona Sfery mozhet byt skonstruirovana v vide koncentricheskih terras a ne gladkoj tak chtoby lokalnoe otklonenie sily tyazhesti ot normali k poverhnosti terrasy ne prevyshalo zadannogo znacheniya Rakovina Pokrovskogo modifikaciya predlozhennaya sovetskim uchyonym G I Pokrovskim predstavlyayushaya soboj sovokupnost kolec razvitie idei Sfery Dajsona no s fraktalnoj poverhnostyu dlya maksimizacii ploshadi vosprinimayushej izluchenie zvezdy poverhnosti Energeticheskoe pole sozdanie vokrug zvezdy energeticheskogo polya iskrivlyayushego dvizhenie fotonov i sobirayushee ih v odin puchok Pole mozhet byt i ne energeticheskim a sozdannym na osnove eshyo ne izuchennyh lyudmi fizicheskih zakonov no glavnaya ideya v tom chto vokrug zvezdy ne nado voobshe vozvodit kakoj libo konstrukcii energiya budet sobiratsya s pomoshyu polya Vse takie varianty uzhe nelzya nazyvat sferoj no takoe obshee nazvanie sohranyaetsya istoricheski Sfera Dajsona variant s poverhnostyami postoyannogo absolyutnogo znacheniya vektora uskoreniya svobodnogo padeniya model pokazana s secheniem Popytki poiskaPoisk sfer Dajsona perspektivnoe napravlenie programmy SETI Sooruzhenie podobnyh masshtabov mozhet byt obnaruzheno sushestvuyushimi astronomicheskimi sredstvami po ego infrakrasnomu izlucheniyu s netipichnym spektralnym raspredeleniem takim obrazom sfera Dajsona yavlyaetsya vsenapravlennym moshnym izluchatelem Dlya etogo planiruetsya ispolzovat teleskop SIRTF istochnik ne ukazan 379 dnej V 2015 godu neskolko astronomov opublikovali rezultaty issledovanij izmenenij svetimosti zvezdy KIC 8462852 zvezda Tabbi sozvezdiya Lebedya po dannym kosmicheskogo teleskopa Kepler v ramkah programmy poiska ekzoplanet Anomalnye mercaniya etoj zvezdy nekotorye issledovateli pytalis obyasnit popytkoj stroitelstva sfery Dajsona ili drugogo astroinzhenernogo sooruzheniya Odnako vposledstvii bylo pokazano chto nablyudaemye izmeneniya svetimosti zvezdy mogut byt obyasneny zatemneniem ot obektov estestvennogo proishozhdeniya V 2024 godu gruppa astronomov vo glave s Matiasom Suaso iz Uppsalskogo universiteta opublikovala rezultaty poiska kandidatov v sfery Dajsona v ramkah proekta Gefest V novom issledovanii uchyonye s pomoshyu kompyuternoj programmy izuchili bolee pyati millionov zvyozd v galaktike Mlechnyj Put Oni obnaruzhili sem kandidatov svyazannyh s krasnymi karlikami kotorye nuzhdayutsya v dopolnitelnoj proverke V hode analiza vyborki issledovateli udalyali iz neyo zagryaznyonnye istochniki molodye zvyozdy zatemnyonnye pylyu ili zvyozdy kotorye kak to svyazany s pylevymi tumannostyami i istochniki chyo izluchenie obyasnimo estestvennymi processami Takzhe astronomy iskali obekty chi spektralnye raspredeleniya energii byli by sovmestimy s modelyami zvyozd obladayushih chastichno zavershyonnymi sferami Dajsona istochnik ne ukazan 379 dnej Sm takzheTerraformirovanie angl Stenfordskij tor Sfera Bernala Mir Kolco Shkala Kardashyova Ekumenopolis angl PrimechaniyaFreemann J Dyson Search for Artificial Stellar Sources of Infra Red Radiation angl Science journal 1960 Vol 131 no 3414 P 1667 1668 doi 10 1126 science 131 3414 1667 Bibcode 1960Sci 131 1667D PMID 17780673 Arhivirovano 14 iyulya 2019 goda Dyson Freeman Disturbing the Universe Basic Books 1979 S 211 ISBN 978 0 465 01677 8 Some science fiction writers have wrongly given me the credit of inventing the artificial biosphere In fact I took the idea from Olaf Stapledon one of their own colleagues Shklovskij I S Vselennaya zhizn razum 4 e izd dop M Nauka 1976 S 293 300 gl 25 angl Revisiting the Dyson Sphere arh 27 04 2020 Scientific American science news articles and information 2018 28 November Data obrasheniya 27 04 2020 Stanislav Lem Summa tehnologii Primechaniya VI 2 e izd 1967 Veroyatno Lem imel v vidu neskolko kvintillionov 1018 tak kak on pishet Poskolku vnutrennyaya poverhnost takoj sfery obrashyonnaya k Solncu primerno v milliard raz bolshe poverhnosti Zemli na nej moglo by sootvetstvenno razmestitsya v milliard raz bolshe lyudej chem eto vozmozhno na Zemle a takzhe rost chislennosti zhivushih do milliardov milliardov Stanislav Lem Summa tehnologii Predislovie k pervomu izdaniyu 1963 Wright Jason T Jasniewicz G Chemin L Zurbach C Brouillet N Panuzzo P Sartoretti P Katz D Le Campion J F Marchal O Hestroffer D Thevenin F Crifo F Udry S Cropper M Seabroke G Viala Y Benson K Blomme R Jean Antoine A Huckle H Smith M Baker S G Damerdji Y Dolding C Fremat Y Gosset E Guerrier A Guy L P Haigron R A Reassessment of Families of Solutions to the Puzzle of Boyajian s Star angl Research Notes of the AAS journal 2018 Vol 2 no 1 P 16 doi 10 3847 2515 5172 aaa83e Bibcode 2018RNAAS 2 16W arXiv 1809 00693 LiteraturaFreemann J Dyson Search for Artificial Stellar Sources of Infra Red Radiation angl Science journal 1960 Vol 131 no 3414 P 1667 1668 doi 10 1126 science 131 3414 1667 Bibcode 1960Sci 131 1667D PMID 17780673 Shklovskij I S Vselennaya Zhizn Razum 6 e izd dopolnennoe M Nauka Gl red fiz mat lit 1987 320 s Lem Stanislav Summa tehnologii Summa Technologiae per s polsk A G Gromovoj D I Iordanskogo R I Nudelmana B N Panovkina L R Plinera R A Trofimova Yu A Yaroshevskogo vstup st akad V V Parina red i poslesl B V Biryukova i F V Shirokova M Mir 1968 608 s V drugom yazykovom razdele est bolee polnaya statya Sphere de Dyson fr Vy mozhete pomoch proektu rasshiriv tekushuyu statyu s pomoshyu perevodaV state ne hvataet ssylok na istochniki sm rekomendacii po poisku Informaciya dolzhna byt proveryaema inache ona mozhet byt udalena Vy mozhete otredaktirovat statyu dobaviv ssylki na avtoritetnye istochniki v vide snosok 20 oktyabrya 2024
