1015

Сфера Дайсона

Серия Космос

«Сфера Дайсона» - оболочка для сбора энергии звезды - самый масштабный технический проект любой цивилизации.


Идея "сферы" была предложена физиком Фриманом Дайсоном в 1960 году [1]. Фриман Дайсон умер в прошлую пятницу 28 февраля 2020 года в возрасте 97 лет.


Дайсон был выдающимся физиком в области квантовой механики. Кстати, оказалось, что у меня с Дайсоном были общие друзья, которые рассказали, что уже в 21 веке начал учить русский язык, чтобы читать в оригинале работы математика Александра Михайловича Виноградова [2].


В 1960м, когда Дайсон писал про "сферу", люди ещё не задумывались о ресурсах. Это уже в 70х после подорожания нефти во время "Войны Судного Дня" начали экономить бумагу, выключать свет и спрашивать «а сколько ваша машина жрет бензина?» А в 60х бензин был по 10 копеек за литр и начал летать Ту-144...


Следствием роста цивилизации потребления должен был стать дефицит энергии и Дайсон предположил, что для максимального использования энергии центральной звезды цивилизация будет вынуждена окружить звезду и обитаемую планету непрозрачной сферой. Сфера будет поглощать свет звезды, преобразовывать его в энергию и направлять потребителям. Огромное количество вещества, необходимого для создания такой сферы предполагалось брать из необитаемых планет. По оценкам, для сферы Дайсона вокруг орбиты Земли маленького Меркурия могло и не хватить, зато Юпитера - с избытком. Заниматься разборкой ненужных планет и строительством сферы Дайсона должны были роботы-автоматы.

Лобовой вариант - твёрдая сфера вокруг звезды, между орбитами Марса и Земли - маловероятен. Сфера была бы уязвима для ударов астероидов и метеоритов.

Более реалистично смотрится вариант с большим количеством спутников, напоминающий проект космического интернета Илона Маска. Но в этом случае неизбежны возмущения орбит спутников, изменение их траекторий, столкновения, космический мусор и прочее. Кроме того, будет происходить утилизация только малой части излучения звёзды.

Наиболее красивый вариант - космические паруса, отражающие свет с подвешенными к ним приемниками-передатчиками энергии. Такие паруса создадут оболочку вокруг Солнца, световое давление на которую уравновесится силой притяжения Солнца. Энергия, отражаемая космическими парусами, проецируется на приемники энергии, подвешенные к парусам, и направляется на родную планету. Сейчас в качестве материала для таких парусов рассматривается лёгкий и прочный графен.

Сам Дайсон не предлагал создавать сферу имени себя, и, кстати, вообще просил не называть идею «сферой Дайсона». Концепцию «Сферы Дайсона» он предложил только для поиска инопланетных цивилизаций.


Сфера Дайсона не излучала бы в видимом- или радиодиапазоне, но давала бы мощное инфракрасное излучение.


Поиск источников мощного точечного инфракрасного излучения во Вселенной - один из вариантов поиска внеземных цивилизаций. В 2015 и 2016 добровольцы, обрабатывающие данные космического телескопа «Кеплер» находили звёзды, похожие на сферу Дайсона, но проверка это не подтвердила [3].


Лично на меня концепция сферы Дайсона действует угнетающе. Как представлю себе Солнце, закрытое оболочкой, сделанной из развалин Юпитера, так делается тошно от объема выполненных работ и итоговой беспросветности.

Сейчас иногда рассматривают варианты сферы Дайсона для решения энергетических проблема человечества (см. например, работы Джорджа Дворского [4] и критику этих работ [5]).


У Дайсона был другой глобальный проект, которым он руководил - космический корабль, летающий на атомных бомбах. Об этом проекте: Путь к звёздам: ядерный межзвёздный корабль «Орион»



ЛИТЕРАТУРА:

1. Freemann J. Dyson. Search for Artificial Stellar Sources of Infra-Red Radiation (англ.) // Science : journal. — 1960. — Vol. 131, no. 3414. — P. 1667—1668. — doi:10.1126/science.131.3414.1667. — Bibcode: 1960Sci...131.1667D. — PMID 17780673.


2. Математика нелинейного мира Беседа А. М. Виноградова и Александра Гордон: Текст и видео


3. "The Most Mysterious Star in Our Galaxy" ROSS ANDERSEN OCTOBER 13, 2015 The Atlantic.


4. ”How to build a Dyson sphere in five (relatively) easy steps” George Dvorsky Mar 29, 2012 Sentient Developments


5. «Destroying Mercury To Build A Dyson Sphere Is A Bad Idea» by Alex Knapp Forbes Apr 3, 2012

Наука | Научпоп

9.8K пост83.2K подписчиков

Правила сообщества

Основные условия публикации

- Посты должны иметь отношение к науке, актуальным открытиям или жизни научного сообщества и содержать ссылки на авторитетный источник.

- Посты должны по возможности избегать кликбейта и броских фраз, вводящих в заблуждение.

- Научные статьи должны сопровождаться описанием исследования, доступным на популярном уровне. Слишком профессиональный материал может быть отклонён.

- Видеоматериалы должны иметь описание.

- Названия должны отражать суть исследования.

- Если пост содержит материал, оригинал которого написан или снят на иностранном языке, русская версия должна содержать все основные положения.


- Посты-ответы также должны самостоятельно (без привязки к оригинальному посту) удовлетворять всем вышеперечисленным условиям.

Не принимаются к публикации

- Точные или урезанные копии журнальных и газетных статей. Посты о последних достижениях науки должны содержать ваш разъясняющий комментарий или представлять обзоры нескольких статей.

- Юмористические посты, представляющие также точные и урезанные копии из популярных источников, цитаты сборников. Научный юмор приветствуется, но должен публиковаться большими порциями, а не набивать рейтинг единичными цитатами огромного сборника.

- Посты с вопросами околонаучного, но базового уровня, просьбы о помощи в решении задач и проведении исследований отправляются в общую ленту. По возможности модерация сообщества даст свой ответ.


Наказывается баном

- Оскорбления, выраженные лично пользователю или категории пользователей.

- Попытки использовать сообщество для рекламы.

- Фальсификация фактов.

- Многократные попытки публикации материалов, не удовлетворяющих правилам.

- Троллинг, флейм.

- Нарушение правил сайта в целом.


Окончательное решение по соответствию поста или комментария правилам принимается модерацией сообщества. Просьбы о разбане и жалобы на модерацию принимает администратор сообщества. Жалобы на администратора принимает @SupportComunity и общество Пикабу.

Вы смотрите срез комментариев. Показать все
0
Автор поста оценил этот комментарий

У меня глупый  вопрос. Сфера Дайсона вырабатывает энергию. и как ее передавать? кабели прокладывать в космосе?? или здоровые генераторы как  повербанку надо перевозить?

раскрыть ветку (39)
4
Автор поста оценил этот комментарий
Беспроводные зарядки xiaomi прицепить к каждому сегменту :) Ну а если серьезно, то закон сохранения энергии никто не отменял, и, соответственно если собрать всю энергию солнца и направить на землю то земля разогреется до температуры солнца. А жить на такой "теплой" планете будет некомфортно.
раскрыть ветку (38)
0
Автор поста оценил этот комментарий

Речь идёт не о том, чтобы тепло Солнца направлять на Землю, а преобразовывать световую\тепловую энергию Солнца в другие виды, например, в электрическую.

раскрыть ветку (37)
3
Автор поста оценил этот комментарий

Термодинамика бессердечная сука. Любая энергия в конечном итоге превращается в тепло.

раскрыть ветку (4)
0
Автор поста оценил этот комментарий

Да. Поэтому у Сферы Дайсона должно быть аномально высокое инфракрасное излучение. Сейчас и ищут области с небольшой светимостью, но высоким инфракрасным излучением.

раскрыть ветку (3)
0
Автор поста оценил этот комментарий

Я к тому, что не возможно собранную сферой энергию предать на Землю без фатальных последствий. Так, для оценки разницы в порядках — Земля получает порядка 10^17 Вт энергии, Солнце излучает порядка 10^26 Вт. Разница 9 порядков, даже если КПД преобразования составит мизерные 10%, то поток энергии 10^25 Вт — на 8 порядков больше нынешнего, просто уничтожит Землю.

раскрыть ветку (2)
2
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий

хоспаде, никто не собирается всю энергию звезды на бедную Землю как лупой собирать. Научатся строить такие хрени, научатся и хранить энергию., будут присылать на Землю заряженные батарейки.

раскрыть ветку (1)
2
Автор поста оценил этот комментарий

Именно

Давайте сначала сферу Дайсона построим, а детали уж как-то решим )

2
Автор поста оценил этот комментарий

Если солнце закрыть, то на Земле станет темно и холодно. Как Землю отапливать планируется?

раскрыть ветку (15)
0
Автор поста оценил этот комментарий

Логично. По проекту "сферы" Земля должны быть внутри сферы.

раскрыть ветку (14)
1
Автор поста оценил этот комментарий

Что нихрена не решит проблему, т.к. эта злоебучая сфера фонит в ультрафиолете как не в себя, аккумулирует солнечный ветер и адово ломает тепловой баланс системы. Можно, конечно, в процессе перегнать Землю на новую орбиту, но тут, как мы уже знаем, есть опасность въебаться в полуразобранный Юпитер.)))
Короче, придётся лететь до Альфы Цента... Звезды Барнарда и городить огород там.

раскрыть ветку (13)
1
Автор поста оценил этот комментарий

В принципе это можно считать решением проблемы. Построить сферу Дайсона вокруг какой-нибудь маленький стабильной звезды с большой системой. Клепать там батарейки. Каждый год отправлять транспорты на землю с грузом. Через умноженное на скорость корабля количество лет, равное расстоянию в световых годах до Земли, получим ежегодную поставку батареек.

раскрыть ветку (12)
2
Автор поста оценил этот комментарий

Та в принципе, если получится сделать достаточно поляризованный луч, можно и излучать в сторону дома )

раскрыть ветку (10)
0
Автор поста оценил этот комментарий

Возможно есть какие-то другие способы, но если использовать пресловутое "дуло", то его придётся делать сверхмалым и сверхдлинным.

В чём полезность грузолётов? Во первых если что-то случится в той системе, то ты узнаешь это намного раньше, чем поставки прекратятся. Ведь большинство танкеров будет в пути и полные груза. Да и к тому же они могут переносить материальные батареи, которые обладают большей емкостью, чем лазерный луч. И танкер дешевле, чем подобная лучевая установка, намного.


А на 1500 тонный звездолет, как я насчитал, достаточно 1 тонны антивещества, чтобы трижды разогнаться до скорости 0,1 с (из-за того, что при больших скоростях космическая пыль стирает слишком много брони)

раскрыть ветку (8)
1
Автор поста оценил этот комментарий

пикабушники уже даже и расход антивещества, и износ подсчитали

0
Автор поста оценил этот комментарий
А на 1500 тонный звездолет, как я насчитал, достаточно 1 тонны антивещества, чтобы трижды разогнаться до скорости 0,1 с
Что-то не то насчитали. Да, антиматерия это способ проебать все все ресурсы безо всякого толку.
раскрыть ветку (6)
1
Автор поста оценил этот комментарий

К сожалению я не могу привести все вычисления, которые я тогда делал, им примерно 3 года. Помню только, что я приравнял энергию, выделяемой при аннигиляции, к кинетической, учтя КПД ракетных двигателей. Двигатель предполагался фотонный. Однако я ещё насчитал,что если технология получения антиматерии не продвинется вперёд, то если переработать Луну внутри, то получится примерно 4кк с лишним коллайдеров, которые сумарно смогут производить 200 кг антивещества в год. И если использовать для строительства реплицирующие машины(которые собирают одновременно коллайдер и другую подобную машину), то на строительство такого количества коллайдеров потребуется 150 лет

раскрыть ветку (5)
0
Автор поста оценил этот комментарий

Ну, или так )

1
Автор поста оценил этот комментарий

ага, а батарейки тратить на полет

1
Автор поста оценил этот комментарий

И отправить на землю?

раскрыть ветку (14)
2
Автор поста оценил этот комментарий
1
Автор поста оценил этот комментарий

на какую еще землю? все планеты уйдут на постройку Сферы, не будет никаких земель с венерами.

1
Автор поста оценил этот комментарий

Нет, речь идёт о цивилизации II типа (по Кардашеву), энергопотребление которой сравнимо с энергией светила. Современная земная даже до I типа ещё не доросла.

раскрыть ветку (2)
1
Автор поста оценил этот комментарий

Не будет такого потребления в пределах звездной системы. Оно просто не нужно будет. Да и от тепла избавляться нужно будет, а это сложно.

0
Автор поста оценил этот комментарий

Да

0
Автор поста оценил этот комментарий

Да. На специальные приемники, преобразующие тепловую:световую энергию в электрическую

раскрыть ветку (8)
1
Автор поста оценил этот комментарий

А земля не разогреется еще больше солнца? Закон сохранения энергии никто не отменял.


Исходя их этого такая сфера не рентабельна. Что разве для зарядки акумов сверхмощных и продажи в других солнечных системах.

раскрыть ветку (7)
0
Автор поста оценил этот комментарий

Земля больше чем Солнца заведомо не разогреется, более того, вроде можно сделать так, что Земля вообще не разогреется, но, вы правы, закон сохранения энергии никто не отменял, тепло надо будет выводить наружу и у "Сферы Дайсона" будет очень высокое  инфракрасное излучение. Именно на поиске таких аномальных источников инфракрасного излучения без видимого излучения и основан поиск "сфер Дайсона" во Вселенной.

раскрыть ветку (6)
1
Автор поста оценил этот комментарий

Размеры земли маленькие поэтому много энергии и не понадобится для расплавления.

раскрыть ветку (5)
0
Автор поста оценил этот комментарий

Я думаю, что теоретически нет проблем сделать так, чтобы не было перегрева Земли.

раскрыть ветку (4)
2
Автор поста оценил этот комментарий

Пока не придумали. Мы землю разогреваем. Хотя теоретические изыскания идут по охлаждению, но там боятся побочки хорошей.

раскрыть ветку (3)
0
Автор поста оценил этот комментарий

Вы знаете, вопрос о вкладе цивилизации в разогрев Земли для меня спорный. Солнце имеет длительную вариацию солнечной активности, с 16 века активность Солнца растёт

Но это отдельная тема...

раскрыть ветку (2)
0
Автор поста оценил этот комментарий
А электрическая куда дальше пойдет? Все в итоге в тепло превращается, закон сохранения энергии.
Вы смотрите срез комментариев. Чтобы написать комментарий, перейдите к общему списку

Темы

Политика

Теги

Популярные авторы

Сообщества

18+

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Игры

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Юмор

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Отношения

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Здоровье

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Путешествия

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Спорт

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Хобби

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Сервис

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Природа

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Бизнес

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Транспорт

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Общение

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Юриспруденция

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Наука

Теги

Популярные авторы

Сообщества

IT

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Животные

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Кино и сериалы

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Экономика

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Кулинария

Теги

Популярные авторы

Сообщества

История

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Недвижимость и ремонт

Теги

Популярные авторы

Сообщества