不得不說,人類的科技真的是落後太多了。
在太陽系中,一顆小小的行星——地球,就足以供應人類所需的一切能量。
在遙遠的宇宙中,可能已經有一些地外文明開始使用星辰的能量。
1960年,著名物理學家弗裡曼·戴森提出了一個著名的概念——戴森圈。
他認為,當一個文明發展到一定程度時,一顆星球上的能量不足以支撐這個文明的發展,這個文明就會轉而尋找更強大的能源——恒星。
從本質上來說,一顆行星上的能量也來自於宿主恒星,但畢竟宿主恒星釋放出的強大輻射中隻有極少的一部分能夠被行星接收,更多的部分被射入了宇宙空間。
戴森設想,一個足夠先進的文明會創造出一個巨大的球形結構,將恒星包裹起來,吸收它為自身發展而釋放的所有能量!
戴森舞會的概念一經提出便引起轟動,如今廣受科學愛好者的推崇。
再加上後來科幻作家卡爾達舍夫提出的宇宙三級文明概念,戴森舞會也成為了二級文明的標志性建築。
然而,最近的一份研究報告指出,我們的格局可能太小了,圍繞一顆恒星的戴森球可以讓我們談論它。
研究人員認為,在宇宙中,甚至可能存在高級文明建造了更強大的戴森球體,圍繞著宇宙中最恐怖的天體——黑洞,攫取更大的能量。
而這樣的文明,甚至有可能達到了三級!
提出這個概念的是來自臺灣的科學家TigerYu-YangHiao。
他和他的團隊也表達了對戴森球的濃厚興趣,並在戴森的基礎上進行了改進,分析了圍繞黑洞構建戴森球的思路。
結果表明,從理論上講,這樣的項目是可行的。
你可能會想:黑洞不能吞噬所有物質嗎?怎麼會有人造建築與黑洞爭奪能源呢?另外,如果這樣的球體真的存在,我們如何在宇宙中找到它們?
我們將一一解答這些問題。
確實,黑洞擁有無與倫比的引力,可以吞噬附近區域的一切物質。
但在吞噬的過程中,黑洞也會向外釋放出強大的輻射,其中蘊含著巨大的能量,可供高級文明使用。
黑洞釋放能量有兩種機制:
第一種是霍金輻射,這是霍金提出的一個理論,就是黑洞會一點點『蒸發』,但是這個過程很慢,特別是對於巨大的黑洞,蒸發速度出奇的慢;形成一個吸積盤,吸積盤中的物質會摩擦釋放出巨大的能量,其溫度甚至可以高達數百萬攝氏度;黑洞的磁場也會導致一些等離子體從黑洞的兩極噴出,它的能量很大,這就是黑洞的相對論性噴流;此外,黑洞事件視界附近的高溫等離子體也具有驚人的能量。
所以,黑洞周圍確實存在著非常強大的能量。
那麼,黑洞周圍有多少能量?
Hsiao等人進行了計算機建模,分析了黑洞所擁有的能量。
它們分別設定了質量是太陽5倍、20倍和400萬倍的黑洞。
前兩個屬於恒星級黑洞,最後一個是類似於銀河系中心的超大質量黑洞。
事實證明,這些黑洞的能量相當驚人。
以恒星級黑洞為例。
盡管它們比超大質量黑洞小得多,但它們也遠比太陽大。
即使愛丁頓比值比較小,它的吸積盤釋放的能量也相當於一顆主序星的數百倍。
至於超大質量黑洞,能量更是驚人。
如果在其周圍建造一個戴森球體,戴森球體從黑洞吸積盤中吸收的能量將相當於太陽的十萬倍!注意前提,它隻是從吸積盤中獲取能量。
如果加上相對論噴流等黑洞能源,收集到的能量將增加近5倍!
研究人員在論文中指出:『吸積盤、高溫等離子體和相對論噴流可能是二級文明的能量站』別說是二級文明,就是三級文明,這都可能是一種非常高效的能源。
那麼,我們如何觀察這個可能的戴森圈呢?或者說,如果真的存在戴森這樣的一個領域,它會有什麼樣的觀察特征呢?
早在60年前,戴森就提出,如果某顆恒星周圍真的存在一個戴森球體吸收能量,那麼它很可能會釋放出獨特的紅外輻射。
因此,我們可以嘗試在紅外波段進行觀察,尋找戴森球可能存在的證據。
在這項研究中,科學家們認為,如果孔球的溫度比較低,它們確實會在紅外波段具有更多的特征;但是,如果洞球比較熱,那麼紫外線波段將是找到它們的有效范圍。
不過考慮到黑洞本身就具有極其強大的輻射,相比之下戴森球體的輻射幾乎可以忽略不計。
研究人員還提出:或許我們可以從引力的角度觀察,比如戴森球體造成的黑洞光線極輕微的扭曲,從而推斷出戴森球體的存在。
不過,目前我們可能短時間內找不到這樣的跡象。