Det er vanskelig å si når en person først lurte på om han var alene i universet. Men det er mulig å bestemme tidspunktet da søket etter et svar på dette spørsmålet flyttet fra sidene i science fiction-romaner til vitenskap - midten av forrige århundre, begynnelsen av romalderen. Med utviklingen av interplanetarisk rom begynte flere og flere ideer om utenomjordiske sivilisasjoner å dukke opp. Intergalaktiske kriger utspilte seg på sidene til science fiction, og astrofysikere og astronomer prøvde å forstå om liv var mulig i nærheten av fjerne stjerner. Hvis ja, hvordan finner jeg den? Blant de siste ideene er teorien til Freeman Dyson. En kule av enorm størrelse, som gjør det mulig å akkumulere energien til en stjerne, er det, etter hans mening, det er verdt å lete etter i det store verdensrommet for å finne romvesener.
Freeman John Dyson
Amerikansk vitenskapsmann av engelsk opprinnelse ble født i 1923. I dag er 92 år gamle Dyson, hvis interesseområde dekker kvantefysikk, astrofysikk og lavenergifysikk, kjent som en av grunnleggerne av kvanteelektrodynamikk. Kanskje mer kjent for ham var konseptet som forskeren lånte fra OlafStapledon, science fiction-forfatter, forfatter av The Star Maker. Teorien, k alt "Dyson-sfæren", antyder at svært avanserte sivilisasjoner kan bygge en enorm struktur rundt en stjerne for å maksimere energien. Ved å finne et slikt design vil forskere kunne oppdage utenomjordisk intelligens.
konsept
En høyt utviklet sivilisasjon, som hypotetisk eksisterer i verdensrommet, vil før eller siden møte utarming av energiressurser – slik er Dysons antakelse. En kule med en radius på én astronomisk enhet med en stjerne i sentrum kan løse dette problemet. Den imponerende størrelsen på strukturen lar deg utnytte energien til stjernen fullt ut, og om nødvendig blir den et hjem for skaperne.
Parameters
Tykkelsen på kulen, ifølge Dysons beregninger, skal være ganske liten. For å bygge en slik struktur trenger du materiale som er nær Jupiter i masse. I dag ser et slikt prosjekt ut som en veldig dristig fantasi. Det er imidlertid umulig å utelukke muligheten for at menneskeheten etter hundrevis eller tusenvis av år vil være i stand til å omsette det til virkelighet, og nå i de store vidder av verdensrommet, er en utenomjordisk sivilisasjon som overgår oss når det gjelder utvikling engasjert i konstruksjon av en slik struktur.
En stjerne med en Dyson-sfære adlyder de samme fysiske lovene som planetsystemer. Derfor må strukturen rotere: kraften til sentrifugalrotasjon balanserer tiltrekningskraften til stjernen og lar ikke objektet kollapse og falle på det.
Tegn på en utvikletsivilisasjoner
I følge Dysons idé kan sfæren bli et slags fyrtårn, som markerer tilstedeværelsen av utenomjordisk intelligens. Men hvordan finne det? I følge teoretiske beregninger skal et slikt design hele tiden avgi lys. Det er usynlig for det menneskelige øyet. Strålingen skal ligge i den infrarøde delen av spekteret. Eksisterende utstyr er i stand til å oppdage slike kilder, dessuten er ganske mange allerede funnet.
Kennemerket for en Dyson-sfære bør være en atypisk spektralfordeling. Søket etter et design som er teoretisk beskrevet av en fysiker, utføres som en del av SETI-programmet, rettet mot å oppdage tilstedeværelsen av utenomjordisk intelligens i rommet. Hovedhåpene for denne vanskelige oppgaven er plassert på Spitzer-teleskopet.
Argumenter mot
Siden starten har Dysons teori gjentatte ganger blitt revurdert og testet på nytt. Som et resultat dukket det opp en velbegrunnet mening om at et slikt objekt ikke kunne eksistere, uansett hvor avansert sivilisasjonen var og uansett hvilke egenskaper stjernen hadde. Dyson-sfæren, som kretser rundt armaturet, får sin maksimale hastighet i ekvatorregionen. Samtidig forblir strukturen ubevegelig ved polene, noe som uunngåelig vil føre til kollaps. Dette er hovedargumentet mot den amerikanske vitenskapsmannens teori.
Forskere av problemet bemerker også at sfæren romlig begrenser utviklingen av sivilisasjonen og gir opphav til flere betydelige sosiokulturelle problemer som overskygger fordelene ved opprettelsen.
Alternative alternativer
Imidlertid i den vitenskapelige verdenDysons teoretiske utvikling har ikke sunket i glemmeboken. Det ble beskrevet flere varianter av designmodifikasjoner, der hovedkritikkene ble tatt i betraktning. Den første av disse er en ring med liten bredde, like stor i diameter som en kule. Du kan møte et slikt objekt på sidene til romanen "The World-Ring" av Larry Niven.
Det andre alternativet er et design som ligner en topp. De buede fortykkelsene i polområdet er åpne. Denne versjonen av kulen er preget av den samme vekten når som helst på innsiden.
Sovjetisk fysiker G. I. Pokrovsky. I hans modell består designet av mange ringer, som danner noe som ser ut som et skall. Denne versjonen av sfæren ble k alt "Pokrovsky-skallet".
Criswell-strukturen er nok en modifikasjon av Dysons foreslåtte astrokonstruksjon. Funksjonen er en fraktal overflate, som gjør det mulig å maksimere området som mottar stjernens stråling.
Søker etter en hypotetisk Dyson-sfære
Teoretisk utvikling av den amerikanske fysikeren i mer enn femti år. Imidlertid var det først på 2000-tallet at teknologiutviklingen gjorde det mulig å se inn i de fjerne hjørnene av verdensrommet for seriøst å tenke på søket etter strukturer som ligner på en sfære. En analyse av informasjon som kommer fra teleskoper viste at det er flere hundre tusen gjenstander egnet for rollen som gigantiske kunstige strukturer. Sant nok, egenskapene til hverkandidater med ulik grad av sannsynlighet forklares av mer prosaiske årsaker, blant annet kometsvermer, hydrogenskyer og så videre.
En av de siste utfordrerne til en stjerne omgitt av en Dyson-sfære var en stjerne i stjernebildet Cygnus. I astronomiske kataloger er den utpekt som KIC 8462852.
Dyson-sfære oppdaget?
I fjor høst kunne man legge merke til en overskrift på sidene til mediene som kunngjorde oppdagelsen av en utenomjordisk sivilisasjon. Stjernen, som intelligente vesener som er ukjente for oss bor i nærheten av, ble k alt KIC 8462852. Funksjonene til stjernen ble kjent takket være Kepler-teleskopet.
Høsten 2015 ble resultatene av en studie av dens merkelige lysstyrke publisert. Omtrent en gang hver 800. dag avtar stjernens stråling med 15-20%. Resesjonen varer fra flere dager til flere måneder. Slik oppførsel er ikke karakteristisk for kjente klasser av armaturer og kan ikke forklares av planetens passasje over skiven, siden i dette tilfellet vil reduksjonen i stråling alltid være den samme over tid. Jason Wright, en vitenskapsmann ved University of Pennsylvania, antydet at årsaken til denne anomalien er Dyson-sfæren. KIC 8462852 har dermed blitt en hovedkandidat for søket etter utenomjordisk intelligens.
Andre forklaringer
Wright har gjentatte ganger bemerket at dette bare er en av versjonene, og den mest usannsynlige. Men takket være media spredte nyhetene om mulig oppdagelse av Dyson-sfæren seg over hele verden. I mellomtiden er det andre forklaringer på stjernens merkelige stråling. Forskere fra Yale University, ledet av Tabeta Boyajian, antyder at stjernen er omgitt av en sverm av kometer. Kanskje KIC 8462852 fanget dem for noen tusen år siden da et annet stjernesystem gikk forbi. Tabeta bemerker at denne forklaringen bare er litt mer sannsynlig enn Dyson-sfæren. Møtet mellom to stjernesystemer er en svært sjelden hendelse, og volumet til den fangede svermen av kometer må være enorm. Imidlertid har denne teorien så langt fått det største antallet tilhengere i den vitenskapelige verden.
Ta en nærmere titt på hvite dverger
Forskere fra Tyrkia ble også med på søket etter Dyson-sfæren. Nylig publiserte de en studie der det er nødvendig å se etter en slik struktur hos hvite dverger. Relativt små og kalde objekter i rommet representerer det siste stadiet i utviklingen av lyskilder som solen. I deres nærhet krever konstruksjonen av en kule mindre innsats og materiale enn rundt mer massive stjerner. Ifølge beregninger fra forskere vil tykkelsen på strukturen nær den hvite dvergen ikke overstige 1 meter. Konstruksjonen vil kreve materiale som er omtrent lik månen i masse.
Kanskje, etter en tid, vil forskere komme til den konklusjon at Dyson-sfæren er en unødvendig eller for komplisert struktur. Men letingen etter et hypotetisk design fortsetter. Det er trygt å si at slike ideer vil oppstå i fremtiden, ettersom menneskeheten ikke vil slutte å prøve å finne brødre i tankene i verdensrommet.
