Сферы Дайсона цивилизация

Начало цивилизации должно состояться через 1 млрд. лет.
Цивилизация встроится во Вселенский суперцивилизационный императив через 4 млрд. лет в будущем.
::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::
Для сооружения сферы Дайсона необходимо вещество с массой порядка массы Юпитера.

+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

Сфера Дайсона - гипотетический астроинженерный проект Фримена Дайсона, представляющий из себя относительно тонкую сферическую оболочку большого радиуса (порядка радиуса планетных орбит) со звездой в центре.

Предполагается, что развитая цивилизация может использовать подобное сооружение для полной утилизации энергии центральной звезды или для решения проблемы жизненного пространства.

Согласно теоретическим расчётам, для сооружения сферы Дайсона необходимо вещество с массой порядка массы Юпитера.

Поиск Сфер Дайсона, а с ними и цивилизаций, реализовавших такой проект, перспективное направление программы SETI. Сооружение подобных масштабов может быть обнаружено существующими средствами по его инфракрасному излучению с нетипичным спектральным распределением (Сфера Дайсона является всенаправленным мощным излучателем). Для этих целей планируется использовать телескоп.

Если сфера Дайсона будет строиться не для жизни, а для сбора энергии звезды, то тогда её можно собрать из маленьких элементов, остающихся на своём месте за счет давления излучения Звезды.

Энергия же эта может быть использована для перестройки системы Звезды, например путем создания из больших планет кучи маленьких со свойствами собственной обитаемой планеты и перестройки центральной звезды для уменьшения её массы --- если удастся освоить термоядерную энергию --- чтобы звезда не расходовала зря водород.....

Польза плёнки в том, что у неё очень большая поверхность для теплоотвода и большая мощность (даже если КПД будет небольшим). Предполагается, что, с одной стороны, плёнки будут микросхемы и приёмники/передатчики, а с другой стороны преобразователи энергии. В микросхемах будет обитать (в виртуальной форме) суперцивилизация или какой-нибудь сверхразум. КПД не должен волновать вообще - даже если он будет долей процента - всё равно будет очень много. Если плёнка будет отражающей, то можно за счёт многократных переотражений поднять плотность фотонов внутри пузыря (наддув фотонным газом) и сделать плёнку во много раз тяжелее (а за счёт вращения ещё тяжелее).

Так как плёнка очень тонкая, то материала можно набрать в астероидном поясе (хватит одного крупного астероида), метеориты засекать сенсорами и испарять электромагнитными импульсами (понадобятся ещё системы саморемонта всего этого), за счёт изменения прозрачности с внутренней стороны корректировать гравитационные возмущения и нестабильности.

К настоящему времени неизвестно о практических реализациях сферы Дайсона; по крайней мере, у человечества нет реализаций этой идеи.

Эта теория прямо пересекается и не противоречит теории «чёрной дыры», в том числе случаю чёрной дыры с выбросом энергии со стороны полюсов.

Модификации 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 0 на полюсах вращающегося тела, то на полюсах сферы Дайсона ничто не уравновешивает силы притяжения центрального светила. В результате сфера будет неизбежно разрушена.

Для предупреждения данной угрозы, идея сферы Дайсона была развита в нескольких вариантах:

•          Жесткое кольцо относительно небольшой ширины (порядка процентов диаметра) — см. Кольцо Нивена.
            •          Жесткое экваториальное кольцо, с почти замкнутыми поверхностями от экватора до полюсов, но изогнутые по эквипотенциальным поверхностям гравитационного поля звезды (с учетом центробежного потенциала во вращающейся собственной системе координат конструкции). Такая поверхность напоминала бы что-то вроде форсунки, с тем, чтобы наименьшая скорость вращения была на максимальном расстоянии от звезды, где ненулевая скорость вращение могла бы уравновесить слабую гравитацию центра. Полюса в такой конструкции — разомкнуты.

Все такие варианты уже нельзя называть «сферой», но такое общее название сохраняется исторически.

      Сферы Дайсона в художественных произведениях
            •          По признанию самого Фримена Дайсона, идею сферы он впервые обнаружил в фантастическом романе Олафа Стэплдона «Создатель звёзд».
            •          Мир-Кольцо из одноимённого романа Ларри Нивена представляет собой своеобразный компромисс между сферой Дайсона и обычной планетой.
            •          Борьба землян с инопланетной цивилизацией, использующей Сферу Дайсона, описана в романах Роджера Макбрайда Аллена «Кольцо Харона» и «Разбитая Сфера».
            •          Упоминается в цикле романов Дэна Симмонса «Гиперион».
            •          Также подробное описание сферы Дайсона встречается в произведениях Андрея Ливадного, серия книг «История Галактики».
            •          Упоминание о сфере Дайсона встречается в одном из эпизодов саги «Звездный путь: Следующее поколение» в эпизоде 6-го сезона «Древность».
            •          Первые этапы построения сферы Дайсона описаны в трилогии «Золотой век» Джона Райта
            •          Действие повести «Консервный нож» Василия Головачева происходит в звездной системе, заключенной в Сферу Дайсона, и касается реализации и использования этого гипотетического сооружения. А также в произведении «Черный человек»
            •          В книге Михаила Ахманова «Странник пришедший издалека» Сфера Дайсона является ключевой целью работы цивилизации Сархов и носит название «Великий план Сархата»
            •          В клипе «Неизбежность» группы «Complex Numbers» сфера Дайсона используется в качестве местообитания потомков современного человека
            •          В серии романов Николая Владленовича Басова «Мир Вечного Полдня» действие происходит в сфере Дайсона, куда перенесён город с Земли.
            •          Конечный пункт романа Роберта Силверберга «Через миллиард лет» — сфера Дайсона, построенная расой инопланетян-негуманоидов, исследовавших галактику задолго до рождения человечества.
            •          Также сфера Дайсона упоминается в повести «Кто там?» Бориса Штерна. Сфера рассматривается как способ изоляции космической аномалии.
            •          В романе "Шелкопряд" писателя Тимоти Зана для постройки Сферы цивилизация использовала целую планетную планету, производя металлический материал.
            С
феры Дайсона в компьютерных играх
            •          В игре «Freelancer» сферу Дайсона использует инопланетная раса, именуемая Странники (по другой версии перевода — Номады).
            •          В играх серии «Space Empires» кольца и сферы вокруг звёзд могут строить все расы на высоком уровне развития.
            •          В игре «Homeworld» и «Homeworld 2» на фоне некоторых локаций наблюдаются обломки циклопических колец, явно превосходящих размеры планет земного типа. Вероятно, в прошлом эти кольца образовывали некий туннель.
            •          В игре Звёздные волки 2: Гражданская война главный герой вместе с командой в ходе поисков артефактов неких «древних» оказывается внутри сферы Дайсона.
            •          Во вселенной Warhammer 40,000 одно из божеств расы Некрон после поглощения многих других к'тан заперся в сфере Дайсона.

Можно ли найти внеземные цивилизации по пузырям Ферми?

Ричард А. Кэрриган из Национальной ускорительной лаборатории им. Энрико Ферми (США) рассматривает понятие пузыря Ферми (группа близких сфер Дайсона) и анализирует его пригодность как средства поиска следов внеземных цивилизаций высокого уровня развития.

Мы не раз писали о том, что поиск инопланетян — дело не простое. И совершенно без гарантий. Все помнят, как в 1977 году проект SETI получил пресловутый «Вау-сигнал» (из созвездия Стрельца, примерно в 2,5 градуса к югу от звёздной группы Хи Стрельца), и то, как любые попытки поймать его вновь постоянно проваливались.

Иными словами, даже если SETI и обнаружила сигнал внеземной цивилизации (ВЦ), то происходят подобные события редко (реже, чем раз в 35 лет) и бессистемно. А нам нужны твёрдые свидетельства. И Ричард А. Кэрриган решил, что таким свидетельством могут стать пузыри Ферми.

Хотя сигнал явно искусственного происхождения на не занятой земными передатчиками радиочастоте был получен 35 лет назад, его «одноразовый» характер не позволил посчитать это достоверным свидетельством ВЦ.

В 1960 году Фримэн Дайсон предположил, что при достижении определённого уровня энергопотребления цивилизация вынуждена построить и поддерживать исправной сферу Дайсона. Даже термоядерный синтез не сможет дать столько энергии, сколько термоядерные процессы внутри собственной звезды, ведь её масса на порядок и более превосходит совокупную массу планет, не говоря уже о том, что те вряд ли получится целиком и полностью использовать на термоядерное топливо.

Сфера Дайсона — это сверхтонкая сферическая оболочка большого радиуса (в случае Солнечной системы не менее 1 а.е.) Со звездой в центре. Сверхразвитая цивилизация будет, по мысли г-на Дайсона, использовать подобное сооружение для тотальной (почти без потерь) утилизации энергии центральной звезды. Астроном предлагал искать развитые ВЦ именно по таким сферам. Дело в том, что полностью непрозрачной сферу сделать нельзя — иначе её внутренности со временем перегреются.

Часть излучения станет уходить, но оно будет, по мысли Дайсона, нетипичным. Иными словами, даже относительно массивные звёзды будут давать мало света. При этом их температура в инфракрасном диапазоне должна быть беспримерно большой.

Отличный выход, да вот только ещё Станислав Лем метко подметил, что парадокс Ферми, скорее всего, объясняется не тем, что сверхразвитых ВЦ нет, а тем, что мы не можем отличить следы их деятельности от природных явлений: слишком уж масштабно влияние таких культур на окружающее пространство.

И действительно, свет от звёзд, окружённых газопылевыми туманностями, будет для телескопов выглядеть абсолютно так же, как звезда, «взятая» в сферу Дайсона. Особенно учитывая то, что мы не знаем, какой именно процент прозрачности выберет та или иная ВЦ, чтобы получить достаточное количество энергии и при этом не перегреть внутренности своей сферы.

Г-н Кэрриган учёл эту трудность, но пошёл дальше. Когда ВЦ утилизирует энергию светила, она двинется к окружающим звёздам. Достигнув их, колонисты построят там очередные сферы Дайсона, и постепенно возникнет «пузырь» — плотная группа сфер вокруг близлежащих солнц. В глазах земных астрономов (в оптическом диапазоне) это будет выглядеть подобно звёздам, находящимся в туманности, но при этом прилично светящимся в ИК-диапазоне.

Ричард Кэрриган называет такую группу «пузырём Ферми». Название было предложено из-за того, что подобная группа сфер Дайсона будет постепенно расширяться в соответствии с приписываемым Энрико Ферми предположением о том, что цивилизация, которая путешествует со скоростью от 0,001 до 0,01 световой, должна колонизировать Галактику за 1–10 млн лет.

Объекты, подобные красной стареющей звезде в левом верхнем углу, вполне могут быть частичной или полной сферой Дайсона.

Согласно Кэрригану, Инфракрасная орбитальная обсерватория (infrared Astronomical Satelite, IRAS) на сегодня обнаружила 13 «правдоподобных кандидатов» в сферы Дайсона. Их «дообследование», указывает учёный, уже запланировано силами «Антенной решётки Аллена» (радиотелескопа в виде решётки из 42 спутниковых антенн-тарелок диаметром в 6 м каждая). Как отмечает астроном, если какие-то из этих кандидатов после подтверждения их статуса полной или частичной сферы Дайсона окажутся близко расположенными, можно будет говорить о выявлении настоящего пузыря Ферми.

К слову, эта чёртова дюжина была получена при обследовании 250 тыс. Звёзд с температурой (Т) чёрного тела 100 < T < 600 K, что указывает на весьма малое количество находок (около 1: 20 000). С другой стороны, отмечает учёный, большое число находок означало бы, что развитых ВЦ чрезвычайно много и вероятность их существования довольно высока. Это, помня возраст Вселенной и Галактики, означало бы, что ВЦ, способные к созданию сфер Дайсона, должны были уже заселить как минимум весь Млечный Путь. Но, беря во внимание масштабность пузырей Ферми, весьма вероятен их эффективный поиск и в других галактиках. Последних, намекнём, очень много, и поэтому…

Разумеется, рассуждения учёного о существовании такого явления, как пузыри Ферми, уязвимы, и слабость их лежит в той же области, что и у гипотезы о сфере Дайсона. Она основывается на предположении, что нынешнее человечество очень глубоко понимает законы физики и учитывает все основные источники энергии, включая доступные гипотетическим цивилизациям, ушедшим от нас в своём развитии на тысячи и миллионы лет.

Такая мысль — уже риск: несмотря на то что ещё в XVI веке на Земле были люди, полагавшие, что на планетах у других звёзд живут разумные существа, вряд ли уровень знаний этого столетия позволял точно ответить на вопрос, скажем, о тех же источниках энергии этих далёких разумников. Предполагать, что за 500 лет мы продвинулись в понимании физики настолько далеко, чтобы гарантировать, что, кроме искусственного термоядерного синтеза и утилизации энергии естественного (звёздного) термоядерного синтеза, у сверхцивилизаций нет ничего другого, может оказаться не самым верным вариантом…

+++++++++++++++++++++

Comments