发个科普贴:人类互斗太无聊,带着太阳流浪-戴森球

billwanhua

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地球就是一颗大号太阳能电池,充电46亿年,挥霍300年,如今还剩多少电量?

戴森球

在卡尔达舍夫文明等级提出之前,戴森就提出了能源与文明等级的思想。他认为,就地球上那点破能源,不足以支撑人类文明发展到高级阶段。一个高度发达的文明,必然是高能耗的文明,免不了要打恒星的主意。太阳是一个实打实的聚变反应堆,造一个大壳把太阳围起来,就是大号的聚变发电机,这是戴森球的基本思想。

但是给太阳公公加外套可不是容易的事,力学结构不是现有理论可以解决的。于是,戴森球就演变成了戴森云, 不一定把太阳裹那么紧,发射一堆能量收集器,围绕着太阳转也行。

把戴森云整合成环状,就成了戴森环,还有戴森群等各种版本。


太阳系危机
看起来形势还不错,只要守着太阳这颗无边无际的能源,地球上的危机都不叫事儿。但是,如果物理学始终无法解开空间密码,一旦太阳系遭遇致命危机,我们怕是只能带着太阳流浪了。700光年外的猎户座α星,已经步入生命末期,即将在几百万年内发生超新星爆炸,到时侯会清空几十光年内所有生命,被它的伽马射线击中,即便在700光年外,不死也得脱层皮。幸运的是,猎户座α星自转轴与太阳系有20度的夹角,这个夹角使得地球与伽马射线爆擦肩而过,让我们还有闲心看个热闹。可是,躲得过初一躲不过十五,150光年外的飞马座IKB星,也是蠢蠢欲动,8000光年外的人马座WR104星,正对着太阳系虎视眈眈……终极大战可能来自40亿年后,咱们的银河系带着3000亿颗恒星,撞上了,拥有10000亿颗恒星的仙女座星系。

假设那会还有人类文明的话,如果我们不能躲到更高的空间维度里,就得推着自己的恒星,在一片混乱中,尽量避免与其他恒星相撞。

戴森球除了供人挥霍之外,还有一个重要意义。太阳亮度大约每11亿年增加10%,这10%会让地球气温高到无法维持液态水的存在,地球生命都得烤成肉干。我们必须在10亿年内解决这一问题,其中的备选方案,就是在地球和太阳之间修建戴森云,将多余的太阳辐射投送到其他地方,避免地球被烧沸腾。

恒星发动机

这不是科幻作家拍大腿的产物,而是正经发表在2019年12月《宇航学报》上的研究成果。美国天体物理学家马修·卡普兰提出了一种可以推动恒星的发动机模型,称为“卡普兰推进器”,依靠现有的物理理论就能完成。
第一,建造一个戴森环。
第二,利用戴森环反射阳光到太阳某一点,使其加热到极高温度,从而掀起大量氢和氦。
第三,收集氢和氦,注入到聚变发动机内,变成两束高速等离子体喷射出去。
第四,其中一束向后喷射,作为推动太阳的动力,另一束喷向太阳,维持引擎和太阳的距离,防止引擎坠落太阳。
根据卡普兰的计算,这个引擎每秒燃烧数百万吨物质,可以在100万年内,将太阳系整体移动50光年,足够逃脱超新星伽马爆的击杀或恒星相撞。要知道,对超新星爆炸、恒星相撞之类的预警时间达到上百万年并不是很难的事,所以卡普兰推进器能够应付大多数情况。

更妙的是,这种引擎从太阳薅了大量物质,反而可以延长太阳寿命,因为质量小的恒星燃烧更慢,太阳系保持宜居状态的时间会多出几十亿年。几十亿年后,我们可以换一颗太阳,继续推着恒星走出银河系,穿越十大星系,游历整个宇宙!
 
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Jay Wang

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地球就是一颗大号太阳能电池,充电46亿年,挥霍300年,如今还剩多少电量?

戴森球

在卡尔达舍夫文明等级提出之前,戴森就提出了能源与文明等级的思想。他认为,就地球上那点破能源,不足以支撑人类文明发展到高级阶段。一个高度发达的文明,必然是高能耗的文明,免不了要打恒星的主意。太阳是一个实打实的聚变反应堆,造一个大壳把太阳围起来,就是大号的聚变发电机,这是戴森球的基本思想。

但是给太阳公公加外套可不是容易的事,力学结构不是现有理论可以解决的。于是,戴森球就演变成了戴森云, 不一定把太阳裹那么紧,发射一堆能量收集器,围绕着太阳转也行。

把戴森云整合成环状,就成了戴森环,还有戴森群等各种版本。

这个计划@马应龙
 
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