Сфера Дайсона

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Оболочка Дайсона (англ. Dyson shell), вариант сферы Дайсона, с радиусом в 1 астрономическую единицу.

Сфе́ра Да́йсона — гипотетический астроинженерный проект Фримена Дайсона[1], представляющий собой относительно тонкую сферическую оболочку большого радиуса (порядка радиуса планетных орбит) со звездой в центре.

Предполагается, что технологически развитая цивилизация может применять подобное сооружение для максимально возможного использования энергии центральной звезды и/или для решения проблемы жизненного пространства.

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

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 этих целей планируется использовать телескоп SIRTF.

Критика[править | править вики-текст]

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, на полюсах сферы Дайсона ничто не уравновешивает силы притяжения центрального светила. В результате сфера будет неизбежно разрушена.

Станислав Лем в «Сумме технологии»[2] 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[3]. Автор считал сферу Дайсона одним из наиболее поразительных примеров ортоэволюционной экстраполяции развития технологии (то есть относящейся к гипотезам, согласно которым будущее — это лишь приумноженное настоящее[4]).

Модификации[править | править вики-текст]

Dyson rings.PNG
Кольцо Нивена

Для предупреждения угрозы саморазрушения сферы, идея изменения её конструкции была развита в нескольких вариантах:

  • Жёсткое кольцо относительно небольшой ширины (порядка процентов диаметра) — см. 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.
  • Структура Крисвелла — развитие идеи Сферы Дайсона, но с фрактальной поверхностью для максимизации площади, воспринимающей излучение звезды поверхности.

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).

Возможное открытие сферы Дайсона[править | править вики-текст]

Осенью 2015 года несколько астрономов опубликовали результаты исследований изменений светимости звезды KIC 8462852 созвездия Лебедя по данным космического телескопа Kepler в рамках программы поиска экзопланет. Аномальные мерцания звезды могут указывать на попытку строительства астроинженерного сооружения типа сферы Дайсона или другого набора гигантских объектов (например, коллекторов света), которые высокоразвитая внеземная цивилизация использует для аккумулирования энергии своей звезды, что сразу взбудоражило общественное мнение.

Сферы Дайсона в художественных произведениях[править | править вики-текст]

  • 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. При этом идея об использовании сферы Дайсона высказывается во второй книге серии — «Дети Кольца».
  • Борьба землян с инопланетной цивилизацией, использующей Сферу Дайсона, описана в романах Роджера Макбрайда Аллена «Кольцо Харона» и «Разбитая Сфера».
  • Действие трилогии «Орбитсвилль» Боба Шоу происходит в сфере Дайсона, построенной неизвестной древней цивилизацией.
  • Упоминается в цикле романов Дэна Симмонса «Песни Гипериона».
  • Также подробное описание сферы Дайсона встречается в произведениях Андрея Ливадного, серия книг «История Галактики», где сфера была построена для защиты от миграции галактических хищников, привлекаемых светом звезд и питавшихся материей как таковой.
  • 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[5]
  • В песне группы «Allegaeon» описывается необходимость возведения сферы Дайсона из-за возросших потребностей человечества в энергии[6]
  • В серии романов Николая 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 систему, производя металлический материал.
  • В книге Ульяма Форсчена «Реванш Императора». Там встречается как Кольцо Нивена, так и сфера Дайсона.
  • В трилогии Д. Брина «Возвышение» структуры Крисвелла вокруг угасающих звёзд служат перенаселёнными обиталищами для цивилизаций, уже прошедших этап межзвёздных путешествий.
  • В одной из повестей Дж. Лорда «Сияющий полдень Уренира» (серия «Ричард Блейд»). Сфера построена расой, достигшей вершин развития технологии и социума; отдельные её области используются как «заповедники» для других рас, в том числе инопланетных.
  • В серии книг Иара Эльтерруса «Безумие Бардов», сфера представлена, как многомерное астро-инженерное сооружение.
  • Упоминается как место жизни некоторых представителей земной расы в романе М. Суэнвика «Вакуумные цветы».
  • Кольцо Нивена упоминается в романе Гарри Гаррисона «Звездные похождения галактических рейнджеров»
  • В романе Питера Гамильтона[en] "Звезда Пандоры" представлена сфера Дайсона, как некий барьер.

Сферы Дайсона в компьютерных играх[править | править вики-текст]

  • В игре «Freelancer» сферу Дайсона использует инопланетная раса, именуемая странники (по другим версиям перевода — кочевники, номады (англ. nomad — кочевник)).
  • 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 Предтеч оказывается внутри сферы Дайсона.
  • Во вселенной Warhammer 40,000 одно из божеств расы Некрон после поглощения многих других К'тан заперся в сфере Дайсона.
  • В любительском аддоне Xtended к игре X3 Reunion сферу использует раса древних (сонены) и игрок участвует в миссиях с ней
  • Во вселенной Halo Ушедшие используют сферы Дайсона как базы для своих армий. Например, в стратегии Halo Wars в подобной сфере был спрятан космофлот.
  • В игре «Космические рейнджеры 2: Доминаторы» существует несколько колец и сфер вокруг планет. Также один из лидеров роботов-доминаторов (Террон, являвшийся планетой) может стать сферой Дайсона.
  • В игре Mass Effect 2 Легион упоминает, что геты строят структуру похожую на сферу Дайсона (строительство ведется 264 года), чтобы загрузить туда свои программы и стать единым целым
  • В игре Star Trek Online на планете Новый Ромулус (New Romulus) были обнаружены врата древней расы Iconians. Совместными усилиями Федерации (Federation), Клингонской Империи (Klingon Empire) и Ромуланской Республики (Romulan Republic) сеть врат была активирована. Одни из врат привели в Сферу Дайсона созданную расой Solanae, сфера была частично оккупирована враждебной расой Voth, которая пыталась использовать автоматические системы производства Омега Частиц (Omega Particles). Voth не желали делить сферу с кем бы то ни было и в результате разгорелся конфликт. С целью противостояния агрессии Voth и расширения возможностей исследования сферы, было создано Объединенное Командование Сферы Дайсона (Dyson Sphere Joint Command) в которое вошли Федерация (Federation), Клингонская Империя (Klingon Empire) и Ромуланская Республика (Romulan Republic).

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Freemann J. Dyson (1960). «Search for Artificial Stellar Sources of Infra-Red Radiation». Science 131 (3414): 1667–1668. DOI:10.1126/science.131.3414.1667. PMID 17780673. Bibcode1960Sci...131.1667D.
  2. Станислав Лем. Сумма технологии. Примечания (VI).
  3. Возможно, Лем имел в виду несколько квинтиллионов (1018), так как он пишет: «Поскольку внутренняя поверхность такой сферы, обращенная 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».
  4. Станислав Лем. Сумма технологии. Предисловие к первому изданию (1963).
  5. Complex Numbers- Неизбежность.
  6. Allegaeon - Elements of the Infinite. http://www.metal-archives.com/.

Литература[править | править вики-текст]