Es ist schwer zu sagen, wann sich jemand zum ersten Mal gefragt hat, ob er allein im Universum ist. Aber es ist möglich, den Zeitpunkt zu bestimmen, an dem die Suche nach einer Antwort auf diese Frage von den Seiten der Science-Fiction-Romane in die Wissenschaft verlagert wurde - Mitte des letzten Jahrhunderts, dem Beginn des Weltraumzeit alters. Mit der Entwicklung des interplanetaren Raums tauchten immer mehr Ideen über außerirdische Zivilisationen auf. Intergalaktische Kriege spielten sich auf den Seiten der Science-Fiction ab, und Astrophysiker und Astronomen versuchten zu verstehen, ob Leben in der Nähe entfernter Sterne möglich ist. Wenn ja, wie findet man es? Zu den neuesten Ideen gehört die Theorie von Freeman Dyson. Eine Kugel von enormer Größe, die es ermöglicht, die Energie eines Sterns zu akkumulieren, ist es seiner Meinung nach wert, im weiten Weltraum gesucht zu werden, um Außerirdische zu finden.
Freeman John Dyson
Amerikanischer Wissenschaftler englischer Herkunft wurde 1923 geboren. Heute gilt der 92-jährige Dyson, dessen Interessengebiet die Quantenphysik, Astrophysik und Niederenergiephysik umfasst, als einer der Begründer der Quantenelektrodynamik. Vielleicht berühmter für ihn war das Konzept, das der Wissenschaftler von Olaf entlehnt hatteStapledon, Science-Fiction-Autor, Autor von The Star Maker. Die Theorie, die als „Dyson-Sphäre“bezeichnet wird, legt nahe, dass hochentwickelte Zivilisationen eine riesige Struktur um einen Stern herum bauen können, um seine Energie zu maximieren. Durch die Entdeckung eines solchen Designs werden Wissenschaftler in der Lage sein, außerirdische Intelligenz zu entdecken.
Konzept
Eine hochentwickelte Zivilisation, die hypothetisch im Weltraum existiert, wird früher oder später mit der Erschöpfung der Energieressourcen konfrontiert sein - so die Annahme von Dyson. Eine Kugel mit einem Radius von einer astronomischen Einheit mit einem Stern in der Mitte kann dieses Problem lösen. Die beeindruckende Größe der Struktur ermöglicht es Ihnen, die Energie des Sterns voll auszuschöpfen und wird bei Bedarf zu einem Zuhause für seine Schöpfer.
Parameter
Die Dicke der Kugel sollte laut Dysons Berechnungen recht gering sein. Um eine solche Struktur zu bauen, benötigen Sie Material, dessen Masse der von Jupiter nahe kommt. Heute sieht ein solches Projekt wie eine sehr kühne Fantasie aus. Es ist jedoch nicht auszuschließen, dass die Menschheit nach Hunderten oder Tausenden von Jahren in der Lage sein wird, es in die Realität umzusetzen, und jetzt in den Weiten des Weltraums eine außerirdische Zivilisation beschäftigt, die uns in Bezug auf die Entwicklung übertrifft Bau einer solchen Struktur.
Ein Stern mit einer Dyson-Sphäre gehorcht denselben physikalischen Gesetzen wie Planetensysteme. Daher muss sich die Struktur drehen: Die Kraft der Zentrifugalrotation gleicht die Anziehungskraft des Sterns aus und verhindert, dass das Objekt zusammenbricht und darauf fällt.
Anzeichen einer entwickeltenZivilisationen
Nach Dysons Idee kann die Kugel zu einer Art Leuchtfeuer werden, das die Anwesenheit außerirdischer Intelligenz anzeigt. Doch wie findet man es? Nach theoretischen Berechnungen sollte ein solches Design ständig Licht emittieren. Es ist für das menschliche Auge unsichtbar. Die Strahlung sollte im infraroten Teil des Spektrums liegen. Vorhandene Geräte sind in der Lage, solche Quellen zu erkennen, außerdem wurden bereits einige gefunden.
Das Markenzeichen einer Dyson-Sphäre sollte eine atypische Spektralverteilung sein. Die Suche nach einem von einem Physiker theoretisch beschriebenen Design wird im Rahmen des SETI-Programms durchgeführt, das darauf abzielt, die Anwesenheit außerirdischer Intelligenz im Weltraum zu entdecken. Die größten Hoffnungen für diese schwierige Aufgabe ruhen auf dem Spitzer-Teleskop.
Argumente dagegen
Seit ihrer Einführung wurde Dysons Theorie wiederholt überdacht und erneut getestet. Als Ergebnis erschien eine fundierte Meinung, dass ein solches Objekt nicht existieren könne, egal wie fortgeschritten die Zivilisation sei und egal welche Eigenschaften der Stern besitze. Die Dyson-Kugel, die sich um die Leuchte dreht, erreicht ihre maximale Geschwindigkeit in der Äquatorregion. Gleichzeitig bleibt die Struktur an den Polen bewegungslos, was unweigerlich zu ihrem Einsturz führen wird. Das ist das Hauptargument gegen die Theorie des amerikanischen Wissenschaftlers.
Forscher des Themas stellen auch fest, dass die Sphäre die Entwicklung der Zivilisation räumlich einschränkt und zu mehreren bedeutenden soziokulturellen Problemen führt, die die Vorteile ihrer Entstehung überschatten.
Alternative Optionen
Allerdings in der wissenschaftlichen WeltDysons theoretische Entwicklung ist nicht in Vergessenheit geraten. Es wurden mehrere Varianten von Designänderungen beschrieben, bei denen die Hauptkritikpunkte berücksichtigt wurden. Der erste davon ist ein Ring von geringer Breite, der im Durchmesser so groß ist wie eine Kugel. Sie können einem solchen Objekt auf den Seiten des Romans "The World-Ring" von Larry Niven begegnen.
Die zweite Option ist ein Design, das einem Oberteil ähnelt. Die gekrümmten Verdickungen im Bereich der Pole sind offen. Diese Version der Kugel zeichnet sich durch das gleiche Gewicht an jeder Stelle der Innenseite aus.
Sowjetischer Physiker G. I. Pokrovsky. Bei seinem Modell besteht das Design aus vielen Ringen, die etwas bilden, das wie eine Muschel aussieht. Diese Version der Kugel wurde "Pokrovsky-Muschel" genannt.
Die Criswell-Struktur ist eine weitere Modifikation von Dysons vorgeschlagener Astro-Konstruktion. Sein Merkmal ist eine fraktale Oberfläche, die es ermöglicht, den Bereich zu maximieren, der die Strahlung des Sterns empfängt.
Suche nach einer hypothetischen Dyson-Sphäre
Theoretische Entwicklung des amerikanischen Physikers seit mehr als fünfzig Jahren. Doch erst in den 2000er Jahren ermöglichte die Entwicklung der Technik den Blick in die entlegensten Winkel des Weltalls, um ernsthaft über die Suche nach kugelähnlichen Strukturen nachzudenken. Eine Analyse der von Teleskopen stammenden Informationen zeigte, dass es mehrere hunderttausend Objekte gibt, die für die Rolle künstlicher Riesenstrukturen geeignet sind. Es stimmt, die Eigenschaften von jedemKandidaten mit unterschiedlicher Wahrscheinlichkeit werden durch prosaischere Gründe erklärt, darunter Kometenschwärme, Wasserstoffwolken und so weiter.
Einer der letzten Anwärter auf einen Stern, der von einer Dyson-Sphäre umgeben ist, war ein Stern im Sternbild Cygnus. In astronomischen Katalogen wird es als KIC 8462852 bezeichnet.
Dyson-Kugel entdeckt?
Letzten Herbst konnte man auf den Seiten der Medien eine Schlagzeile bemerken, die die Entdeckung des Ortes einer außerirdischen Zivilisation ankündigte. Der Stern, in dessen Nähe uns unbekannte intelligente Wesen leben, hieß KIC 8462852. Die Merkmale des Sterns wurden dank des Kepler-Teleskops bekannt.
Im Herbst 2015 wurden die Ergebnisse einer Studie über seine seltsame Leuchtkraft veröffentlicht. Etwa alle 800 Tage nimmt die Strahlung des Sterns um 15-20 % ab. Die Rezession dauert mehrere Tage bis mehrere Monate. Ein solches Verh alten ist für bekannte Klassen von Leuchten nicht charakteristisch und kann nicht durch den Durchgang des Planeten über die Scheibe erklärt werden, da in diesem Fall die Strahlungsabnahme zeitlich immer gleich wäre. Jason Wright, ein Wissenschaftler an der University of Pennsylvania, schlug vor, dass der Grund für diese Anomalie die Dyson-Sphäre ist. KIC 8462852 ist damit zu einem Spitzenkandidaten für die Suche nach außerirdischer Intelligenz geworden.
Andere Erklärungen
Wright hat wiederholt darauf hingewiesen, dass dies nur eine der Versionen ist, und zwar die unwahrscheinlichste. Dank der Medien verbreitete sich die Nachricht von der möglichen Entdeckung der Dyson-Sphäre jedoch um die Welt. Inzwischen gibt es andere Erklärungen für die seltsame Strahlung des Sterns. Forscher der Yale University unter der Leitung von Tabeta Boyajian vermuten, dass der Stern von einem Kometenschwarm umgeben ist. Vielleicht hat KIC 8462852 sie vor ein paar tausend Jahren eingefangen, als ein anderes Sternensystem vorbeizog. Tabeta merkt an, dass diese Erklärung nur geringfügig wahrscheinlicher ist als die Dyson-Sphäre. Das Aufeinandertreffen zweier Sternensysteme ist ein sehr seltenes Ereignis, und das Volumen des eingefangenen Kometenschwarms muss riesig sein. Allerdings hat diese Theorie bisher die größte Zahl von Unterstützern in der wissenschaftlichen Welt gewonnen.
Weiße Zwerge genauer unter die Lupe nehmen
Wissenschaftler aus der Türkei haben sich ebenfalls der Suche nach der Dyson-Sphäre angeschlossen. Kürzlich veröffentlichten sie eine Studie, wonach es notwendig ist, bei Weißen Zwergen nach einer solchen Struktur zu suchen. Relativ kleine und k alte Weltraumobjekte repräsentieren das Endstadium in der Evolution von Gestirnen wie der Sonne. In ihrer Nähe erfordert der Bau einer Kugel weniger Aufwand und Material als um massereichere Sterne. Nach Berechnungen von Wissenschaftlern würde die Dicke der Struktur in der Nähe des Weißen Zwergs 1 Meter nicht überschreiten. Seine Konstruktion würde Material erfordern, das ungefähr die gleiche Masse wie der Mond hat.
Vielleicht kommen die Wissenschaftler nach einiger Zeit zu dem Schluss, dass die Dyson-Sphäre eine unnötige oder zu komplizierte Struktur ist. Die Suche nach einem hypothetischen Design geht jedoch weiter. Man kann mit Sicherheit sagen, dass solche Ideen in Zukunft auftauchen werden, da die Menschheit nicht aufhören wird, in den Weiten des Weltraums nach Brüdern im Geiste zu suchen.
