Што такое сфера Дайсон? Сфера Дайсон існуе ці не?

Цяжка сказаць, калі чалавек упершыню задумаўся, адзін ён у Сусвеце. Затое можна вызначыць час, калі пошук адказу на гэтае пытанне перайшоў са старонак фантастычных раманаў у навуку - сярэдзіна мінулага стагоддзя, пачатак касмічнай эры. Па меры асваення міжпланетнай прасторы стала з'яўляцца ўсё больш ідэй аб пазаземных цывілізацыях. На старонках навуковай фантастыкі разыгрываліся міжгалактычныя вайны, а астрафізікі і астраномы спрабавалі зразумець, ці магчымая жыццё ў ваколіцах далёкіх зорак. Калі так, то як яе выявіць? Да ліку апошніх ідэй належыць тэорыя Фрымена Дайсон. Сфера велізарных памераў, якая дазваляе акумуляваць энергію зоркі, - вось што, на яго думку, варта шукаць у бязмежным касмічнай прасторы, каб знайсці іншапланецян.

Фрыман Джон Дайсон

Амерыканскі вучоны ангельскага паходжання нарадзіўся ў 1923 годзе. Сёння 92-гадовага Дайсон, сфера інтарэсаў якога ахоплівае квантавую фізіку, астрафізікі, фізіку нізкіх энергій, ведаюць як аднаго са стваральнікаў квантавай электрадынамікі. Ледзь не ў большай ступені славу яму прынесла канцэпцыя, якую вучоны запазычыў у Олафа Стэплдона, пісьменніка-фантаста, аўтара кнігі «Стваральнік зорак». Тэорыя, якая атрымала назву «сфера Дайсон», мяркуе, што высокаразвітыя цывілізацыі могуць пабудаваць велізарнае збудаванне вакол зоркі з мэтай максімальнага выкарыстання яе энергіі. Адшукаўшы такую канструкцыю, навукоўцы змогуць выявіць і пазаземнай розум.

канцэпцыя

Высокаразвітая цывілізацыя, гіпатэтычна існуючая ў касмічнай прасторы, рана ці позна сутыкнецца з вычарпаннем рэсурсаў энергіі - такое меркаванне Дайсон. Сфера радыусам у адну астранамічную адзінку з зоркай у цэнтры можа вырашыць гэтую праблему. Ўражлівая памерамі канструкцыя дазваляе цалкам выкарыстаць энергію зоркі і пры неабходнасці становіцца домам для сваіх стваральнікаў.

параметры

Таўшчыня сферы, па разліках Дайсон, павінна быць дастаткова невялікі. Для будаўніцтва такога збудавання спатрэбіцца матэрыял, па масе надыходзячы да Юпітэра. Сёння такі праект выглядае як вельмі смелая фантазія. Аднак нельга выключаць верагоднасць, што праз сотні ці тысячы гадоў чалавецтва зможа яе ўвасобіць у рэальнасць, а зараз на бязмежных прасторах космасу ўзвядзеннем такой канструкцыі займаецца незямная цывілізацыя, якая пераўзыходзіць нас па ўзроўні развіцця.

Зорка са сферай Дайсон падпарадкоўваецца тым жа фізічным законам, што і планетныя сістэмы. Таму канструкцыя павінна круціцца: сіла цэнтрабежнага кручэння ўраўнаважвае сілу прыцягнення свяціла і не дазваляе аб'екту разбурыцца і зваліцца на яго.

Прыкметы развітай цывілізацыі

Па задумцы Дайсон, сфера можа стаць своеасаблівым маяком, адзначалася прысутнасць пазаземнага розуму. Аднак як знайсці яе? Згодна з тэарэтычным разліках, падобная канструкцыя павінна пастаянна выпраменьваць святло. Для чалавечага вока ён няўлоўны. Выпраменьванне павінна ляжаць у інфрачырвонай частцы спектру. Існае абсталяванне ў сілах выявіць падобныя крыніцы, больш за тое, іх ужо знойдзена нямала.

Адметнай рысай сферы Дайсон павінна быць нетыповае спектральнае размеркаванне. Пошукам канструкцыі, тэарэтычна апісанай фізікам, займаюцца ў рамках праграмы SETI, нацэленай на выяўленне прысутнасці ў космасе пазаземнага розуму. Галоўныя надзеі на выкананне гэтай складанай задачы ўскладаюцца на тэлескоп «Спитцер».

аргументы супраць

З моманту з'яўлення тэорыя Дайсон неаднаразова падвяргалася пераасэнсаваньня і пераправеркі. У выніку з'явілася добра абгрунтаванае меркаванне, што падобны аб'ект існаваць не можа, якой бы развітой ні была цывілізацыя і якімі б характарыстыкамі ні валодала зорка. Сфера Дайсон, круцячыся вакол свяцілы, набывае максімальную хуткасць у раёне экватара. Пры гэтым на канцавоссях канструкцыя застаецца нерухомай, што немінуча прывядзе да яе абвальвання. Гэта асноўны аргумент супраць тэорыі амерыканскага навукоўца.

Даследчыкі пытання адзначаюць таксама, што сфера прасторава абмяжоўвае развіццё цывілізацыі і спараджае некалькі істотных сацыякультурных праблем, засланяюць выгаду ад яе стварэння.

альтэрнатыўныя варыянты

Тым не менш, у навуковым свеце тэарэтычная распрацоўка Дайсон ня адышла ў нябыт. Было апісана некалькі варыянтаў мадыфікацый канструкцыі, у якіх улічаны асноўныя крытычныя заўвагі. Першая з іх - гэта кальцо невялікай шырыні, гэтак жа значнае па дыяметры, што і сфера. Сустрэць такі аб'ект можна на старонках рамана «Мір-кольца» Лары Нивена.

Другі варыянт - канструкцыя, формай нагадвае ваўчок. Выгнутыя патаўшчэнні ў раёне палюсоў растуленыя. Такі варыянт сферы характарызуецца аднолькавым вагой у любым пункце на ўнутраным боку.

Свой варыянт вырашэння праблемы прапанаваў і савецкі фізік Г.І. Пакроўскі. У яго мадэлі канструкцыя складаецца з мноства кольцаў, якія ўтвараюць нешта падобнае на ракавіну. Такі варыянт сферы атрымаў назву «ракавіна Пакроўскага».

Структура Крисвелла - яшчэ адна мадыфікацыя прапанаванай Дайсон астроконструкции. Яе асаблівасць - фрактальная паверхню, якая дазваляе максімальна павялічыць плошчу, успрымаецца выпраменьванне зоркі.

Пошукі гіпатэтычнай сферы Дайсон

Тэарэтычнай распрацоўцы амерыканскага фізіка ўжо больш за пяцьдзесят гадоў. Аднак ўсур'ёз разважаць пра пошук збудаванняў, падобных на сферу, пачалі толькі ў 2000-х, калі развіццё тэхнікі дазволіла зазірнуць у аддаленыя куткі космасу. Аналіз інфармацыі, якая паступае ад тэлескопаў, паказаў, што аб'ектаў, падыходных на ролю гіганцкіх штучных збудаванняў, некалькі сотняў тысяч. Праўда, асаблівасці кожнага кандыдата з рознай доляй верагоднасці тлумачацца больш празаічнымі прычынамі, сярод якіх называюць кометной раі, вадародныя воблака і гэтак далей.

Адным з апошніх прэтэндэнтаў на зорку, акружаную сферай Дайсон, стала свяціла ў сузор'і Лебедзь. У астранамічных каталогах яно пазначаецца як KIC 8.462.852.

Выяўленая сфера Дайсон ?!

Восенню мінулага года на старонках СМІ можна было заўважыць загаловак, які паведамляе аб адкрыцці месцазнаходжання пазаземнай цывілізацыі. Зоркай, непадалёк ад якой жывуць невядомыя нам разумныя істоты, называлася KIC 8462852. Аб асаблівасцях свяціла стала вядома дзякуючы тэлескопу «Кеплер».

Восенню 2015 года былі апублікаваныя вынікі даследавання яе дзіўнай свяцільнасці. Прыкладна раз у 800 дзён выпраменьванне зоркі памяншаецца на 15-20%. Спад доўжыцца ад некалькіх дзён да некалькіх месяцаў. Такія паводзіны не ўласціва вядомым класах свяцілаў і не можа быць растлумачана праходжаннем планеты па дыску, паколькі ў гэтым выпадку памяншэнне выпраменьвання было б заўсёды аднолькавым па часе. Джэйсан Райт, вучоны з універсітэта штата Пэнсыльванія, выказаў здагадку, што прычына такой анамаліі - сфера Дайсон. KIC 8462852, такім чынам, стала галоўным кандыдатам на пошукі пазаземнага розуму.

іншыя тлумачэнні

Райт неаднаразова адзначаў, што гэта толькі адна з версій, прычым самая малаверагодная. Аднак дзякуючы СМІ вестку пра магчымае выяўленні сферы Дайсон разляцелася па свеце. Тым часам ёсць і іншыя тлумачэнні дзіўнага выпраменьвання зоркі. Даследнікі з універсітэта Йеля на чале з Табетой Бойаджиан мяркуюць, што свяціла акружана роем камет. Магчыма, KIC 8462852 некалькі тысяч гадоў таму захапіла іх у момант, калі міма праходзіла іншая зорная сістэма. Табета адзначае, што падобнае тлумачэнне толькі трохі больш верагодна, чым сфера Дайсон. Сустрэча двух зорных сістэм - вельмі рэдкае падзея, а аб'ём захопленага роя камет павінен быць велізарны. Тым не менш, гэтая тэорыя пакуль набыла найбольшую колькасць прыхільнікаў у навуковым свеце.

Прыгледзьцеся да белых карлікам

Да пошукаў сферы Дайсон далучыліся і навукоўцы з Турцыі. Нядаўна яны апублікавалі даследаванне, паводле якога шукаць такі будынак трэба ў белых карлікаў. Адносна невялікія і халодныя аб'екты космасу ўяўляюць сабой завяршальную стадыю эвалюцыі свяцілаў, падобных Сонца. У іх ваколіцах ўзвядзенне сферы патрабуе менш намаганняў і матэрыялу, чым вакол больш масіўных зорак. Па разліках навукоўцаў, таўшчыня збудаванні паблізу белага карліка не перавышала б 1 метра. Для яе ўзвядзення спатрэбіўся б матэрыял, па масе прыкладна роўны Месяцы.

Магчыма, праз нейкі час навукоўцы прыйдуць да высновы, што сфера Дайсон - непатрэбнае ці занадта складанае збудаванне. Аднак пакуль пошукі гіпатэтычнай канструкцыі працягваюцца. Можна з упэўненасцю сказаць, што падобныя ідэі будуць узнікаць і ў будучыні, паколькі чалавецтва ня спыніць спробы знайсці на прасторах космасу братоў па розуму.