Що таке сфера Дайсона? Сфера Дайсона існує чи ні?

Важко сказати, коли людина вперше задумався, один він у Всесвіті. Зате можна визначити час, коли пошук відповіді на це питання перейшло зі сторінок фантастичних романів в науку — середина минулого століття, початок космічної ери. По мірі освоєння міжпланетного простору стало з'являтися все більше ідей про позаземних цивілізаціях. На сторінках наукової фантастики розігрувалися міжгалактичні війни, а астрофізики і астрономи намагалися зрозуміти, чи можливе життя в околицях далеких зірок. Якщо так, то як її виявити? До числа останніх ідей належить теорія Фрімена Дайсона. Сфера величезних розмірів, що дозволяє акумулювати енергію зірки, — ось що, на його думку, варто шукати в безмежному космічному просторі, щоб знайти інопланетян.

Джон Фрімен Дайсон

Американський вчений англійського походження народився в 1923 році. Сьогодні 92-річного Дайсона, сфера інтересів якого охоплює квантову фізику, астрофізику, фізику низьких енергій, знають як одного з творців квантової електродинаміки. Чи не більшою мірою славу йому принесла концепція, яку вчений запозичив у Олафа Стэплдона, письменника-фантаста, автора книги «Творець зірок». Теорія, що отримала назву «сфера Дайсона», передбачає, що високорозвинені цивілізації можуть побудувати величезну споруду навколо зірки з метою максимального використання її енергії. Відшукавши таку конструкцію, вчені зможуть виявити і позаземний розум.

Концепція

Високорозвинена цивілізація, гіпотетично існуюча в космічному просторі, рано чи пізно зіткнеться з вичерпанням ресурсів енергії — таке припущення Дайсона. Сфера радіусом у одну астрономічну одиницю із зіркою в центрі може вирішити цю проблему. Вражаюча розмірами конструкція дозволяє повністю використовувати енергію зірки і при необхідності стає домом для своїх творців.

Більше:

Перший штучний супутник Землі

Перший штучний супутник Землі є одним з найбільших досягнень науки ХХ століття. Тим не менш, як це ні парадоксально, цьому великому науковому і технічному досягненню значною мірою сприяла холодна війна між двома наддержавами: США і Радянським Союзом....

Що таке соціалізація, і як вона змінює людину

Спробуємо розібратися, що таке соціалізація, в чому її сутність і особливість. Адже для кожної особистості входження у суспільство і засвоєння його основних норм є фундаментом до подальшої безпроблемною і успішного життя і діяльності. Отже, що таке с...

Принц Чарльз – головний спадкоємець британського престолу

Згідно із законом королівства Великобританія, спадкоємець британського престолу - це старший закононароджена син чинного монарха або ж попереднього претендента на престол. Однак якщо у царюючого особи немає дитини чоловічої статі, то право спадкуванн...

Параметри

Товщина сфери, за розрахунками Дайсона, повинна бути досить невеликий. Для будівництва такої споруди знадобиться матеріал, по масі наближається до Юпітера. Сьогодні такий проект виглядає як дуже смілива фантазія. Однак не можна виключати ймовірність, що через сотні або тисячі років людство зможе її втілити у реальність, а зараз на безкрайніх просторах космосу зведенням такої конструкції займається позаземна цивілізація, що перевершує нас за рівнем розвитку.

Зірка зі сферою Дайсона підпорядковується тим же фізичним законам, що і планетні системи. Тому конструкція повинна обертатися: сила обертання відцентрового врівноважує силу тяжіння світила і не дозволяє об'єкту зруйнуватися і впасти на нього.

Прикмети розвинутої цивілізації

За задумом Дайсона, сфера може стати своєрідним маяком, відзначає присутність позаземного розуму. Однак як знайти її? Згідно з теоретичними розрахунками, подібна конструкція повинна постійно випромінювати світло. Для людського ока він невловимий. Випромінювання повинне лежати в інфрачервоній частині спектра. Існуюче обладнання в силах виявити подібні джерела, більш того, їх уже знайдено немало.

Відмінною рисою сфери Дайсона повинно бути нетипове спектральний розподіл. Пошуком конструкції, теоретично описаної фізиком, займаються в рамках програми SETI, спрямованої на виявлення присутності в космосі позаземного розуму. Головні надії на виконання цієї складної задачі покладаються на телескоп «Спітцер».

Аргументи проти

З моменту появи теорія Дайсона неодноразово піддавалася переосмислення і повторну перевірку. У результаті з'явилося добре обгрунтована думка, що подібний об'єкт існувати не може, якою б розвиненою не була цивілізація і якими б характеристиками не володіла зірка. Сфера Дайсона, обертаючись навколо світила, набуває максимальну швидкість в районі екватора. При цьому на полюсах конструкція залишається нерухомою, що неминуче призведе до її обвалення. Це основний аргумент проти теорії американського вченого.

Дослідники питання відзначають також, що сфера просторово обмежує розвиток цивілізації й породжує кілька суттєвих соціокультурних проблем, затмевающих вигоду від її створення.

Альтернативні варіанти

Тим не менш, в науковому світі теоретична розробка Дайсона не канула в Лету. Було описано декілька варіантів модифікацій конструкції, в яких враховані основні критичні зауваження. Перша з них — це кільце невеликої ширини, настільки ж значне по діаметру, що і сфера. Зустріти такий об'єкт можна на сторінках роману «Світ-кільце» Ларрі Нівена.

Другий варіант — конструкція, формою нагадує вовчок. Вигнуті потовщення в районі полюсів розімкнуті. Такий варіант сфери характеризується однаковою вагою в будь-якій точці на внутрішній стороні.

Свій варіант вирішення проблеми запропонував і радянський фізик Р. В. Покровський. У його моделі конструкція складається з безлічі кілець, які утворюють щось схоже на раковину. Такий варіант сфери отримав назву «раковина Покровського».

Структура Крисвелла   ще одна модифікація запропонованої Дайсоном астроконструкции. Її особливість — фрактальна поверхню, що дозволяє максимально збільшити площу, воспринимающую випромінювання зірки.

Пошуки гіпотетичної сфери Дайсона

Теоретичної розробки американського фізика вже більше п'ятдесяти років. Однак всерйоз розмірковувати про пошук споруд, схожих на сферу, почали тільки в 2000-х, коли розвиток техніки дозволило заглянути у найвіддаленіші куточки космосу. Аналіз інформації, що надходить від телескопів, показав, що об'єктів, які підходять на роль гігантських штучних споруд, кілька сотень тисяч. Правда, особливості кожного кандидата з різною часткою ймовірності пояснюються більш прозаїчними причинами, серед яких називають кометні рої, водневі хмари і так далі.

Одним з останніх претендентів на зірку, оточену сферою Дайсона, стало світило в сузір'ї Лебідь. В астрономічних каталогах воно позначається як KIC 8462852.

Виявлена сфера Дайсона?!

Восени минулого року на сторінках ЗМІ можна було помітити заголовок, який повідомляє про відкриття місцезнаходження позаземної цивілізації. Зіркою, неподалік від якої живуть невідомі нам розумні істоти, називалася KIC 8462852. Про особливості світила стало відомо завдяки телескопу «Кеплер».

Восени 2015-го були опубліковані результати дослідження її дивною світності. Приблизно раз в 800 днів випромінювання зірки зменшується на 15-20 %. Спад триває від декількох днів до декількох місяців. Така поведінка не властиво відомим класів світил і не може бути пояснено проходженням планети по диску, оскільки в цьому випадку зменшення випромінювання було б завжди однаковим по часу. Джейсон Райт, вчений з університету штату Пенсільванія, висловив припущення, що причина такої аномалії — сфера Дайсона. KIC 8462852, таким чином, стала головним кандидатом на пошуки позаземного розуму.

Інші пояснення

Райт неодноразово зазначав, що це лише одна з версій, причому найбільш малоймовірна. Однак завдяки ЗМІ звістка про можливе виявлення сфери Дайсона розлетілася по світу. Тим часом є й інші пояснення дивного випромінювання зірки. Дослідники з університету Єля на чолі з Табетой Бойаджиан припускають, що світило оточена роєм комет. Можливо, KIC 8462852 кілька тисяч років тому захопила їх в момент, коли повз проходила інша зоряна система. Табета зазначає, що подібне пояснення лише трохи більш ймовірно, ніж сфера Дайсона. Зустріч двох зоряних систем — дуже рідкісна подія, а обсяг захопленого роя комет повинен бути величезний. Тим не менш, ця теорія поки здобула найбільшу кількість прихильників в науковому світі.

Придивіться до білих карликів

До пошуків сфери Дайсона долучилися вчені з Туреччини. Нещодавно вони опублікували дослідження, згідно з яким шукати таку споруду потрібно у білих карликів. Відносно невеликі і холодні об'єкти космосу являють собою завершальну стадію еволюції світил, подібних до Сонця. В їх околицях зведення сфери вимагає менше зусиль і матеріалу, ніж навколо більш масивних зірок. За розрахунками вчених, товщина споруди поблизу білого карлика не перевищувала б 1 метра. Для її спорудження було б матеріал, по масі приблизно рівний Місяці.

Можливо, через якийсь час вчені дійдуть висновку, що сфера Дайсона — непотрібне або занадто складна споруда. Однак поки пошуки гіпотетичної конструкції тривають. Можна з упевненістю сказати, що подібні ідеї виникатимуть і в майбутньому, оскільки людство не припинить спроби знайти на просторах космосу братів по розуму.