Что такое сфера Дайсона? Сфера Дайсона существует или нет? Сферы Дайсона во Вселенной. Поиски гипотетической сферы Дайсона

Считается, что любая разумная цивилизация вроде нас с вами, развиваясь, потребляет всё больше и больше энергии. Появляется больше машин и самолётов, больше домов, больше фабрик и заводов. Для поддержания всего этого в рабочем состоянии нужна энергия. Человечеству всё равно, какую энергию использовать: хоть получаемую из ядерных реакций, хоть вырабатываемую солнечными батареями или ветряками. Главное, чтобы количество энергии росло с прогрессом развитием цивилизации. Развиваясь, любая цивилизация в конце концов исчерпает энергетические ресурсы своей планеты. Тогда ей придётся отправиться на поиски энергии в космос. Впрочем, долго искать не придётся, ведь рядом с нашей планетой есть прекрасный источник энергии – Солнце. Вопрос только в том, как эффективнее собрать излучаемую Солнцем энергию. Один из способов – построить вокруг нашей звезды сферу Дайсона.

Сфера Дайсона в представлении Адама Бёрна (Великобритания)

Конечно, чтобы заставить Солнце работать на нас, можно просто установить на Земле солнечные батареи. Однако это было бы слишком тривиальным решением для таких выдумщиков, как земляне, поэтому появляются идеи о том, как можно использовать солнечную энергию на более продвинутом уровне. Все эти идеи объединяет одна характерная общая черта: современному человеку с техническим образованием они кажутся абсолютно невыполнимыми. Но подумайте, ведь современники Пушкина тоже вряд ли могли поверить в то, что на российских космических кораблях туристы будут отправляться в неведомое звездное пространство? Так что давайте смело дадим волю фантазии, тем более что в нашем случае она подкрепляется строгими расчётами.

Астроинженерные сооружения – это конструкции, своими размерами не уступающие звёздам и планетам. Сфера Дайсона - это астроинженерное сооружение. Идея проста: в космосе вокруг нашего Солнца строится сфера, которая поглощает солнечное излучение и преобразует его в какую-нибудь энергию, например, электрическую. Особо смелые фантазёры учёные даже предлагают заселить внутреннюю поверхность сферы. Если это сделать, то на каждые десять человек придётся ни более ни менее, как площадь поверхности Земли. Согласитесь, это впечатляет. Теоретически, для создания сферы нужного размера потребуется масса вещества, равная весу Юпитера.

Цивилизация, которая будет населять сферу Дайсона, не будет зависеть от какого-либо иного топлива, кроме излучения центральной звезды. Срок жизни звёзд типа Солнца составляет миллиарды лет. Нашему Солнцу предсказывается беззаботное существование ещё в течение как минимум четырёх миллиардов лет. Так что, если наши пра-пра-пра- (много раз пра)внуки действительно смогут создать нечто подобное, то проблема потребления энергии будет решена на ближайшие 4 миллиарда лет. Для сравнения, возраст человеческой цивилизации, если считать от появления пирамид Древнего Египта,– всего лишь пять тысяч лет.

А теперь давайте пройдёмся по сложностям, которые предстоит преодолеть на пути создания такой конструкции.

Во-первых, сфера Дайсона – это вовсе не сфера. На сферу Дайсона, как и на любое другое тело в нашем мире, будет действовать гравитационная сила. Попросту говоря, сфера будет притягиваться к центральной звезде. Чтобы избежать падения сферы на звезду, автор идеи предлагал закрутить сферу вокруг своей оси. Тогда центробежная сила будет уравновешивать силу притяжения звезд. Думаете, всё просто? Не тут-то было! Ведь скорость вращения будет разной на разных участках сферы. На экваторе она будет максимальной, а на полюсах будет равной нулю. Получится, что полюса сферы будут как бы проваливаться к звезде. Избежать этого просто: достаточно сделать сферу без полюсов. Были предложены и менее амбициозные проекты - например, кольцо Нивена.

Ещё одной сложностью станут астероиды и кометы. В настоящий момент в Солнечной системе обнаружены сотни тысяч астероидов: в базах данных насчитывается более 94 миллионов объектов (по состоянию на дату написания статьи). Конечно, не все орбиты будут пересекать поверхность сферы Дайсона. Однако и сотой доли процента от этого количества достаточно, чтобы превратить свежесделанную, блистающую новой краской сферу Дайсона в крупноячеистое астроинженерное решето. Остаётся надеяться лишь на то, что уж если наши потомки возьмутся за создание такой конструкции, то и с астероидами как-нибудь разберутся.

А может, она уже есть?

Для землян создание сферы Дайсона пока что научная фантастика. Но вдруг какая-нибудь более высокоразвитая цивилизация уже создала нечто подобное? Если так, то конструкция высокоразвитой цивилизации должна будет активно излучать тепло (инфракрасный диапазон). Такое излучение можно будет уловить, и, кроме того, оно будет разительно отличаться от излучения космической пыли и туманностей. Всё это делает возможным обнаружение таких конструкций с Земли, однако пока человечество ничего не нашло. Что ж, будем искать!

Константин Кудинов

Дорогие друзья! Если вам понравился этот рассказ, и вы хотите быть в курсе новых публикаций о космонавтике и астрономии для детей, то подписывайтесь на новости наших сообществ

Трудно сказать, когда человек впервые задумался, один ли он во Вселенной. Зато можно определить время, когда поиск ответа на этот вопрос перешел со страниц фантастических романов в науку — середина прошлого века, По мере освоения межпланетного пространства стало появляться все больше идей о внеземных цивилизациях. На страницах научной фантастики разыгрывались межгалактические войны, а астрофизики и астрономы пытались понять, возможна ли жизнь в окрестностях далеких звезд. Если да, то как ее обнаружить? К числу последних идей принадлежит теория Фримена Дайсона. Сфера огромных размеров, позволяющая аккумулировать энергию звезды, — вот что, по его мнению, стоит искать в безбрежном космическом пространстве, чтобы найти инопланетян.

Фримен Джон Дайсон

Американский ученый английского происхождения родился в 1923 году. Сегодня 92-летнего Дайсона, сфера интересов которого охватывает квантовую физику, астрофизику, физику низких энергий, знают как одного из создателей квантовой электродинамики. Едва ли не в большей степени славу ему принесла концепция, которую ученый позаимствовал у Олафа Стэплдона, писателя-фантаста, автора книги «Создатель звезд». Теория, получившая название «сфера Дайсона», предполагает, что высокоразвитые цивилизации могут построить огромное сооружение вокруг звезды с целью максимального использования ее энергии. Отыскав такую конструкцию, ученые смогут обнаружить и внеземной разум.

Концепция

Высокоразвитая цивилизация, гипотетически существующая в космическом пространстве, рано или поздно столкнется с исчерпанием ресурсов энергии — таково предположение Дайсона. Сфера радиусом в одну со звездой в центре может решить эту проблему. Впечатляющая размерами конструкция позволяет полностью использовать энергию звезды и при необходимости становится домом для своих создателей.

Параметры

Толщина сферы, по расчетам Дайсона, должна быть достаточно небольшой. Для строительства такого сооружения понадобится материал, по массе приближающийся к Юпитеру. Сегодня такой проект выглядит как очень смелая фантазия. Однако нельзя исключать вероятность, что спустя сотни или тысячи лет человечество сможет ее воплотить в реальность, а сейчас на бескрайних просторах космоса возведением такой конструкции занимается внеземная цивилизация, превосходящая нас по уровню развития.

Звезда со сферой Дайсона подчиняется тем же физическим законам, что и планетные системы. Поэтому конструкция должна вращаться: вращения уравновешивает силу притяжения светила и не позволяет объекту разрушиться и упасть на него.

Приметы развитой цивилизации

По задумке Дайсона, сфера может стать своеобразным маяком, отмечающим присутствие внеземного разума. Однако как найти ее? Согласно теоретическим расчетам, подобная конструкция должна постоянно излучать свет. Для человеческого глаза он неуловим. Излучение должно лежать в инфракрасной части спектра. Существующее оборудование в силах обнаружить подобные источники, более того, их уже найдено немало.

Отличительной чертой сферы Дайсона должно быть нетипичное спектральное распределение. Поиском конструкции, теоретически описанной физиком, занимаются в рамках программы SETI, нацеленной на обнаружение присутствия в космосе внеземного разума. Главные надежды на выполнение этой сложной задачи возлагаются на телескоп «Спитцер».

Аргументы против

С момента появления теория Дайсона неоднократно подвергалась переосмыслению и перепроверке. В результате появилось хорошо обоснованное мнение, что подобный объект существовать не может, какой бы развитой ни была цивилизация и какими бы характеристиками ни обладала звезда. Сфера Дайсона, вращаясь вокруг светила, приобретает максимальную скорость в районе экватора. При этом на полюсах конструкция остается неподвижной, что неминуемо приведет к ее обрушению. Это основной аргумент против теории американского ученого.

Исследователи вопроса отмечают также, что сфера пространственно ограничивает развитие цивилизации и порождает несколько существенных социокультурных проблем, затмевающих выгоду от ее создания.

Альтернативные варианты

Тем не менее, в научном мире теоретическая разработка Дайсона не канула в Лету. Было описано несколько вариантов модификаций конструкции, в которых учтены основные критические замечания. Первая из них — это кольцо небольшой ширины, столь же значительное по диаметру, что и сфера. Встретить такой объект можно на страницах романа «Мир-кольцо» Ларри Нивена.

Второй вариант — конструкция, формой напоминающая волчок. Изогнутые утолщения в районе полюсов разомкнуты. Такой вариант сферы характеризуется одинаковым весом в любой точке на внутренней стороне.

Свой вариант решения проблемы предложил и советский физик Г.И. Покровский. В его модели конструкция состоит из множества колец, образующих что-то похожее на раковину. Такой вариант сферы получил название «раковина Покровского».

Структура Крисвелла — еще одна модификация предложенной Дайсоном астроконструкции. Ее особенность — фрактальная поверхность, позволяющая максимально увеличить площадь, воспринимающую излучение звезды.

Поиски гипотетической сферы Дайсона

Теоретической разработке американского физика уже больше пятидесяти лет. Однако всерьез размышлять о поиске сооружений, похожих на сферу, начали только в 2000-х, когда развитие техники позволило заглянуть в отдаленные уголки космоса. Анализ информации, поступающей от телескопов, показал, что объектов, подходящих на роль гигантских искусственных сооружений, несколько сотен тысяч. Правда, особенности каждого кандидата с разной долей вероятности объясняются более прозаическими причинами, среди которых называют кометные рои, водородные облака и так далее.

Одним из последних претендентов на звезду, окруженную сферой Дайсона, стало светило в В астрономических каталогах оно обозначается как KIC 8462852.

Обнаружена сфера Дайсона?!

Осенью прошлого года на страницах СМИ можно было заметить заголовок, сообщающий об открытии местонахождения внеземной цивилизации. Звездой, неподалеку от которой живут неизвестные нам разумные существа, называлась KIC 8462852. Об особенностях светила стало известно благодаря телескопу «Кеплер».

Осенью 2015-го были опубликованы результаты исследования ее странной светимости. Примерно раз в 800 дней излучение звезды уменьшается на 15-20 %. Спад длится от нескольких дней до нескольких месяцев. Такое поведение не свойственно известным классам светил и не может быть объяснено прохождением планеты по диску, поскольку в этом случае уменьшение излучения было бы всегда одинаковым по времени. Джейсон Райт, ученый из университета штата Пенсильвания, высказал предположение, что причина такой аномалии — сфера Дайсона. KIC 8462852, таким образом, стала главным кандидатом на поиски внеземного разума.

Другие объяснения

Райт неоднократно отмечал, что это лишь одна из версий, причем самая маловероятная. Однако благодаря СМИ весть о возможном обнаружении сферы Дайсона разлетелась по миру. Тем временем есть и другие объяснения странного излучения звезды. Исследователи из университета Йеля во главе с Табетой Бойаджиан предполагают, что светило окружено роем комет. Возможно, KIC 8462852 несколько тысяч лет назад захватила их в момент, когда мимо проходила другая звездная система. Табета отмечает, что подобное объяснение лишь немного более вероятно, чем сфера Дайсона. Встреча двух звездных систем — очень редкое событие, а объем захваченного роя комет должен быть огромен. Тем не менее, эта теория пока приобрела наибольшее число сторонников в научном мире.

К поискам сферы Дайсона присоединились и ученые из Турции. Недавно они опубликовали исследование, согласно которому искать такое сооружение нужно у Относительно небольшие и холодные объекты космоса представляют собой завершающую стадию эволюции светил, подобных Солнцу. В их окрестностях возведение сферы требует меньше усилий и материала, чем вокруг более массивных звезд. По расчетам ученых, толщина сооружения вблизи белого карлика не превышала бы 1 метра. Для ее возведения потребовался бы материал, по массе примерно равный Луне.

Возможно, через какое-то время ученые придут к выводу, что сфера Дайсона — ненужное или слишком сложное сооружение. Однако пока поиски гипотетической конструкции продолжаются. Можно с уверенностью сказать, что подобные идеи будут возникать и в будущем, поскольку человечество не прекратит попытки найти на просторах космоса братьев по разуму.

Возможно, в далеком будущем наши потомки построят вокруг Солнца огромную энергостанцию под названием Сфера Дайсона , которая будет поглощать звездную энергию и направлять ее на благо человека. Также вероятно, что многие инопланетные цивилизации, если они существуют и достигли нужного уровня технического прогресса, уже пошли по этому пути, пока на Земле люди все еще стоят гипотезы. Если это так, то именно благодаря подобным мегаструктурам человечество однажды и обнаружит в космосе следы братьев по разуму.

Когда в 1959 году Фримен Дайсон придумал свою концепцию сферической звездной энергостанции, он и не предполагал, что нечто подобное сможет создать человек (по крайней мере, в обозримом будущем). Напротив, по его задумке нечто подобное мог создать только инопланетный разум, и именно такие структуры люди и должны искать, чтобы доказать существование других представителей разумной жизни в космосе. Сам по себе концепт имеет множество преимуществ: фактически, звезда — это источник колоссального количества энергии, большая часть которой бесцельно излучается в космос. Именно она может стать потенциальным решением экономического кризиса и большинства экологических проблем на многие столетия вперед. По шкале Кардашёва цивилизация, получившая полный доступ к энергии звезды, будет относиться ко 2-му типу и ее энергопотребление будет сравнимо с мощностью центральной звезды планетной системы — примерно 4·10 26 Вт.

Конечно, основная проблема — это не только постройка, но и поддержание такой колоссальной структуры в рабочем состоянии. Сама оболочка должна располагаться от звезды примерно на том же расстоянии, что Земля отстоит от Солнца. Следовательно, количество материалов, необходимых для создания даже сравнительно тонкого оболочечного слоя, будет воистину космическим. Некоторые астрономы предполагают, что для создания одной Сферы Дайсона нам придется полностью демонтировать Меркурий, Венеру и, возможно, еще и пояс астероидов. К сожалению, это может нарушить деликатный гравитационный баланс Солнечной системы и привести к смещению орбит, что может вылиться и в столкновение крупных небесных тел друг с другом. Существует и множество других проблем, к примеру построение и поддержание самой оболочки, а также устранение бесконечного ущерба, который будут регулярно наносить астероиды и кометы.

Именно по этим и другим причинам Заза Османов, астроном из Свободного университета Тбилиси, считает, что Сфера Дайсона никогда не будет воплощена в жизнь. В статье, опубликованной им в прошлом году в Международном журнале астробиологии, Османов утверждает, что проект Сферы сам по себе нереалистичен, и вместо него стоит ожидать от высокоразвитой цивилизации строительства Колец Дайсона — урезанного варианта Сферы. Более того, ученый считает, что и Кольца чрезмерно трудозатратны — вместо них будут пульсары. Теперь же, в продолжении к своей статье, Османов развивает мысль и говорит, что мы сможем обнаружить подобные структуры с Земли.

Идея Османова на самом деле обалает большим потенциалом. Пульсары — это быстро вращающиеся нейтронные звезды или белые карлики, излучающие концентрированные пучки электромагнитного излучения. На Земле мы сможем заметить пульсары лишь тогда, когда эти пучки будут обращены точно в сторону нашей планеты. Пульсары мерцают, потому что обладают коротким и регулярным периодом вращения. В 1967 году астрономы, обнаружившие первый пульсар, даже посчитали, что столкнулись с внеземным интеллектом — они назвали его Little Green Men, Маленький Зеленый Человечек.

По словам ученого, передовые цивилизации инопланетян скорее всего будут использовать именно этот мощный космический феномен. Расширяя концепцию Дайсона до пульсаров, Османов уверяет, что кольцо солнечных панелей может быть построено вокруг пульсара, который вращается сравнительно медленно (всего-то раз в полсекунды) на расстоянии порядка 14,5 млн км, т. е. примерно трети расстояния от Меркурия до Солнца. По его оценкам, на Кольцо Дайсона будет оказываться температурное воздействие порядка 117 о С, что сделает объект видимым для наблюдателей с Земли в ИК-диапазоне.

Таким образом, если предположить, что подобный объект и в самом деле существует, то на помощь придут самые мощные телескопы: Very Large Telescope Interferometer (VLTI), Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE), и, в будущем, даже телескоп Джеймса Уэбба. «Поиск Колец в ИК-диапазоне может быть осуществлен на расстоянии до 625 световых лет, и приборы позволят осуществлять наблюдение за 64 потенциальными пульсарами. Наблюдение же отдаленных пульсаров (которые находятся на расстоянии до 3 262 световых лет) значительно увеличит общее количество потенциальных объектов примерно на 166, но вот оборудование уже не сможет обеспечить необходимый уровень чувствительности», пишет ученый.

Не все астрономы согласны с Османовым. Андерс Сандберг, старший научный сотрудник Института Будущего Человечества Оксфордского университета, хоть и относится к гипотезе коллеги с большой симпатией, но все же остается сторонником классической системы Сферы. «Звезда излучает энергию во всех направлениях, так что Сфера для нее выглядит намного более предпочтительной. Энергию пульсаров же в самом деле куда эффективнее поглощать с помощью Колец. Однако неясно, почему материал здесь играет такую важную роль: можно, в конце концов, построить на базе астероидов целый Рой Дайсона, который бы кружил по системе. Если у вас есть технологии, которые позволяют осуществлять манипуляции с робототехникой в таких масштабах, то эффективность, а не затраты вещества, будут для вас в приоритете», считает ученый. Так чего же мы ждем? В первую очередь — своей очереди, поскольку доступ к высокоточным ИК-телескопам расписан на месяцы, а порой и на годы вперед. Как знать, может быть в будущем люди и в самом деле смогут обнаружить в космосе следы великой, пускай и недостижимой пока разумной цивилизации?

Материал из Википедии - свободной энциклопедии

Сфе́ра Да́йсона - гипотетический астроинженерный проект Фримена Дайсона , представляющий собой относительно тонкую сферическую оболочку большого радиуса (порядка радиуса планетных орбит) со звездой в центре.

Предполагается, что технологически развитая цивилизация может применять подобное сооружение для максимально возможного использования энергии центральной звезды и/или для решения проблемы жизненного пространства.

Согласно теоретическим расчётам, для сооружения сферы Дайсона вокруг Солнца необходимо вещество с массой порядка массы Юпитера .

Поиск сфер Дайсона - перспективное направление программы SETI . Сооружение подобных масштабов может быть обнаружено существующими астрономическими средствами по его инфракрасному излучению с нетипичным спектральным распределением (таким образом, сфера Дайсона является всенаправленным мощным излучателем). Для этих целей планируется использовать телескоп SIRTF .

Критика

Сфера Дайсона должна быть приведена во вращение вокруг центральной оси, чтобы центробежная сила уравновесила силу притяжения центрального светила. Однако, так как центробежная сила достигает максимума на экваторе и равна 0 на полюсах вращающегося тела, на полюсах сферы Дайсона ничто не уравновешивает силы притяжения центрального светила. В результате сфера будет неизбежно разрушена.

Модификации

Для предупреждения угрозы саморазрушения сферы, идея изменения её конструкции была развита в нескольких вариантах:

• Жёсткое кольцо относительно небольшой ширины (порядка процентов диаметра) - см. Кольцо Нивена .
• Жёсткое широкое экваториальное кольцо, разомкнутое вблизи полюсов и изогнутое по поверхности постоянного абсолютного значения вектора ускорения свободного падения, так что вес пробного тела одинаков в любой точке на внутренней стороне Сферы. Такая поверхность напоминает по форме игрушку-волчок с центральным утолщением. Большее притяжение звезды вблизи экватора компенсируется центробежной силой за счёт большей линейной скорости вращения в неинерциальной системе отсчёта; в высоких широтах в связи с уменьшением гравитационного воздействия звезды требуются меньшие центробежная сила и радиус сечения плоскостью, перпендикулярной к оси вращения. Данная поверхность не является эквипотенциальной для гравитационного поля (складывающегося из гравитационного поля звезды и поля центробежной силы) в собственной вращающейся системе отсчёта конструкции, поэтому сила тяжести направлена не по нормали к поверхности. Однако внутренняя сторона Сферы может быть сконструирована в виде концентрических террас, а не гладкой, так чтобы локальное отклонение силы тяжести от нормали к поверхности террасы не превышало заданного значения.
• Раковина Покровского - модификация, предложенная советским учёным Г. И. Покровским , представляющая собой совокупность колец.
• Структура Крисвелла - развитие идеи Сферы Дайсона, но с фрактальной поверхностью для максимизации площади, воспринимающей излучение звезды поверхности.

Все такие варианты уже нельзя называть «сферой», но такое общее название сохраняется исторически.

Возможное открытие сферы Дайсона

Осенью 2015 года несколько астрономов опубликовали результаты исследований изменений светимости звезды KIC 8462852 созвездия Лебедя по данным космического телескопа Kepler в рамках программы поиска экзопланет . Аномальные мерцания звезды могут указывать на попытку строительства астроинженерного сооружения типа сферы Дайсона или другого набора гигантских объектов (например, коллекторов света), которые высокоразвитая внеземная цивилизация использует для аккумулирования энергии своей звезды, что сразу взбудоражило общественное мнение.

Сферы Дайсона в художественных произведениях

• По признанию самого Фримена Дайсона, идею сферы он впервые обнаружил в фантастическом романе Олафа Стэплдона «Создатель звёзд ».
• Мир-Кольцо из одноимённого романа Ларри Нивена представляет собой своеобразный компромисс между сферой Дайсона и обычной планетой. При этом идея об использовании сферы Дайсона высказывается во второй книге серии - «Дети Кольца».
• Борьба землян с инопланетной цивилизацией, использующей Сферу Дайсона, описана в романах Роджера Макбрайда Аллена «Кольцо Харона » и «Разбитая Сфера ».
• Действие трилогии «Орбитсвилль» Боба Шоу происходит в сфере Дайсона, построенной неизвестной древней цивилизацией.
• Упоминается в цикле романов Дэна Симмонса «Песни Гипериона ».
• Также подробное описание сферы Дайсона встречается в произведениях Андрея Ливадного , серия книг «История Галактики», где сфера была построена для защиты от миграции галактических хищников, привлекаемых светом звезд и питавшихся материей как таковой.
• Упоминание о сфере Дайсона встречается в одном из эпизодов саги «Звездный путь: Следующее поколение » в эпизоде 6-го сезона «Древность».
• Первые этапы построения сферы Дайсона описаны в трилогии «Золотой век » Джона Райта
• Действие повести «Консервный нож» Василия Головачева происходит в звездной системе, заключенной в Сферу Дайсона, и касается реализации и использования этого гипотетического сооружения. А также в произведении «Черный человек»
• В книге Михаила Ахманова «Странник, пришедший издалека» Сфера Дайсона является ключевой целью работы цивилизации Сархов и носит название «Великий план Сархата»
• В клипе «Неизбежность» группы «Complex Numbers » сфера Дайсона используется в качестве местообитания потомков современного человека
• В песне группы «Allegaeon» описывается необходимость возведения сферы Дайсона из-за возросших потребностей человечества в энергии
• В серии романов Николая Басова «Мир Вечного Полдня» действие происходит в сфере Дайсона, куда перенесён город с Земли.
• Конечный пункт романа Роберта Силверберга «Через миллиард лет» - сфера Дайсона, построенная расой инопланетян-негуманоидов, исследовавших галактику задолго до рождения человечества.
• Также сфера Дайсона упоминается в повести «Кто там?» Бориса Штерна . Сфера рассматривается как способ изоляции космической аномалии.
• В романе «Шелкопряд» писателя Тимоти Зана для постройки Сферы цивилизация использовала целую планетную систему , производя металлический материал.
• В книге Ульяма Форсчена «Реванш Императора». Там встречается как Кольцо Нивена, так и сфера Дайсона.
• В трилогии Д. Брина «Возвышение» структуры Крисвелла вокруг угасающих звёзд служат перенаселёнными обиталищами для цивилизаций, уже прошедших этап межзвёздных путешествий.
• В одной из повестей Дж. Лорда «Сияющий полдень Уренира» (серия «Ричард Блейд»). Сфера построена расой, достигшей вершин развития технологии и социума; отдельные её области используются как «заповедники» для других рас, в том числе инопланетных.
• В серии книг Иара Эльтерруса «Безумие Бардов», сфера представлена, как многомерное астро-инженерное сооружение.
• Упоминается как место жизни некоторых представителей земной расы в романе М. Суэнвика «Вакуумные цветы».
• Кольцо Нивена упоминается в романе Гарри Гаррисона «Звездные похождения галактических рейнджеров»
• В романе * "Звезда Пандоры" представлена сфера Дайсона, как некий барьер.

Сферы Дайсона в компьютерных играх

• В игре «Freelancer » сферу Дайсона использует инопланетная раса, именуемая странники (по другим версиям перевода - кочевники, номады (англ. nomad - кочевник)).
• В играх серии «Space Empires » кольца и сферы вокруг звёзд могут строить все расы на высоком уровне развития.
• В игре «Homeworld » и «Homeworld 2 » на фоне некоторых локаций наблюдаются обломки циклопических колец, явно превосходящих размеры планет земного типа. Вероятно, в прошлом эти кольца образовывали некий туннель.
• В игре Звёздные волки 2: Гражданская война главный герой вместе с командой в ходе поисков артефактов Предтеч оказывается внутри сферы Дайсона.
• Во вселенной Warhammer 40,000 одно из божеств расы Некрон после поглощения многих других К"тан заперся в сфере Дайсона.
• В любительском аддоне Xtended к игре X3 Reunion сферу использует раса древних (сонены) и игрок участвует в миссиях с ней
• Во вселенной Halo Ушедшие используют сферы Дайсона как базы для своих армий. Например, в стратегии Halo Wars в подобной сфере был спрятан космофлот.
• В игре «Космические рейнджеры 2: Доминаторы » существует несколько колец и сфер вокруг планет. Также один из лидеров роботов-доминаторов (Террон, являвшийся планетой) может стать сферой Дайсона.
• В игре Mass Effect 2 Легион упоминает, что геты строят структуру похожую на сферу Дайсона (строительство ведется 264 года), чтобы загрузить туда свои программы и стать единым целым
• В игре Star Trek Online на планете Новый Ромулус (New Romulus) были обнаружены врата древней расы Iconians . Совместными усилиями Федерации (Federation), Клингонской Империи (Klingon Empire) и Ромуланской Республики (Romulan Republic) сеть врат была активирована. Одни из врат привели в Сферу Дайсона созданную расой Solanae , сфера была частично оккупирована враждебной расой Voth , которая пыталась использовать автоматические системы производства Омега Частиц (Omega Particles). Voth не желали делить сферу с кем бы то ни было и в результате разгорелся конфликт. С целью противостояния агрессии Voth и расширения возможностей исследования сферы, было создано Объединенное Командование Сферы Дайсона (Dyson Sphere Joint Command) в которое вошли Федерация (Federation), Клингонская Империя (Klingon Empire) и Ромуланская Республика (Romulan Republic).

См. также

• Глобус Кассус (англ. )

Напишите отзыв о статье "Сфера Дайсона"

Примечания

Литература

• Freemann J. Dyson (1960). «». Science 131 (3414): 1667–1668. DOI :10.1126/science.131.3414.1667 . PMID 17780673 . Bibcode : .
• Шкловский И. С. Вселенная, Жизнь, Разум. - 6-е изд. дополненное. - М .: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987. - 320 с.
• Лем, Станислав. Сумма технологии = Summa Technologiae / пер. с польск. А. Г. Громовой , Д. И. Иорданского , Р. И. Нудельмана , Б. Н. Пановкина , Л. Р. Плинера , Р. А. Трофимова , Ю. А. Ярошевского ; вступ. ст. акад. В. В. Парина ; ред. и послесл. Б. В. Бирюкова и Ф. В. Широкова . - М . : Мир, 1968. - 608 с.

Отрывок, характеризующий Сфера Дайсона

Война разгоралась, и театр ее приближался к русским границам. Всюду слышались проклятия врагу рода человеческого Бонапартию; в деревнях собирались ратники и рекруты, и с театра войны приходили разноречивые известия, как всегда ложные и потому различно перетолковываемые.
Жизнь старого князя Болконского, князя Андрея и княжны Марьи во многом изменилась с 1805 года.
В 1806 году старый князь был определен одним из восьми главнокомандующих по ополчению, назначенных тогда по всей России. Старый князь, несмотря на свою старческую слабость, особенно сделавшуюся заметной в тот период времени, когда он считал своего сына убитым, не счел себя вправе отказаться от должности, в которую был определен самим государем, и эта вновь открывшаяся ему деятельность возбудила и укрепила его. Он постоянно бывал в разъездах по трем вверенным ему губерниям; был до педантизма исполнителен в своих обязанностях, строг до жестокости с своими подчиненными, и сам доходил до малейших подробностей дела. Княжна Марья перестала уже брать у своего отца математические уроки, и только по утрам, сопутствуемая кормилицей, с маленьким князем Николаем (как звал его дед) входила в кабинет отца, когда он был дома. Грудной князь Николай жил с кормилицей и няней Савишной на половине покойной княгини, и княжна Марья большую часть дня проводила в детской, заменяя, как умела, мать маленькому племяннику. M lle Bourienne тоже, как казалось, страстно любила мальчика, и княжна Марья, часто лишая себя, уступала своей подруге наслаждение нянчить маленького ангела (как называла она племянника) и играть с ним.
У алтаря лысогорской церкви была часовня над могилой маленькой княгини, и в часовне был поставлен привезенный из Италии мраморный памятник, изображавший ангела, расправившего крылья и готовящегося подняться на небо. У ангела была немного приподнята верхняя губа, как будто он сбирался улыбнуться, и однажды князь Андрей и княжна Марья, выходя из часовни, признались друг другу, что странно, лицо этого ангела напоминало им лицо покойницы. Но что было еще страннее и чего князь Андрей не сказал сестре, было то, что в выражении, которое дал случайно художник лицу ангела, князь Андрей читал те же слова кроткой укоризны, которые он прочел тогда на лице своей мертвой жены: «Ах, зачем вы это со мной сделали?…»
Вскоре после возвращения князя Андрея, старый князь отделил сына и дал ему Богучарово, большое имение, находившееся в 40 верстах от Лысых Гор. Частью по причине тяжелых воспоминаний, связанных с Лысыми Горами, частью потому, что не всегда князь Андрей чувствовал себя в силах переносить характер отца, частью и потому, что ему нужно было уединение, князь Андрей воспользовался Богучаровым, строился там и проводил в нем большую часть времени.
Князь Андрей, после Аустерлицкой кампании, твердо pешил никогда не служить более в военной службе; и когда началась война, и все должны были служить, он, чтобы отделаться от действительной службы, принял должность под начальством отца по сбору ополчения. Старый князь с сыном как бы переменились ролями после кампании 1805 года. Старый князь, возбужденный деятельностью, ожидал всего хорошего от настоящей кампании; князь Андрей, напротив, не участвуя в войне и в тайне души сожалея о том, видел одно дурное.
26 февраля 1807 года, старый князь уехал по округу. Князь Андрей, как и большею частью во время отлучек отца, оставался в Лысых Горах. Маленький Николушка был нездоров уже 4 й день. Кучера, возившие старого князя, вернулись из города и привезли бумаги и письма князю Андрею.
Камердинер с письмами, не застав молодого князя в его кабинете, прошел на половину княжны Марьи; но и там его не было. Камердинеру сказали, что князь пошел в детскую.
– Пожалуйте, ваше сиятельство, Петруша с бумагами пришел, – сказала одна из девушек помощниц няни, обращаясь к князю Андрею, который сидел на маленьком детском стуле и дрожащими руками, хмурясь, капал из стклянки лекарство в рюмку, налитую до половины водой.
– Что такое? – сказал он сердито, и неосторожно дрогнув рукой, перелил из стклянки в рюмку лишнее количество капель. Он выплеснул лекарство из рюмки на пол и опять спросил воды. Девушка подала ему.
В комнате стояла детская кроватка, два сундука, два кресла, стол и детские столик и стульчик, тот, на котором сидел князь Андрей. Окна были завешаны, и на столе горела одна свеча, заставленная переплетенной нотной книгой, так, чтобы свет не падал на кроватку.
– Мой друг, – обращаясь к брату, сказала княжна Марья от кроватки, у которой она стояла, – лучше подождать… после…
– Ах, сделай милость, ты всё говоришь глупости, ты и так всё дожидалась – вот и дождалась, – сказал князь Андрей озлобленным шопотом, видимо желая уколоть сестру.
– Мой друг, право лучше не будить, он заснул, – умоляющим голосом сказала княжна.
Князь Андрей встал и, на цыпочках, с рюмкой подошел к кроватке.
– Или точно не будить? – сказал он нерешительно.
– Как хочешь – право… я думаю… а как хочешь, – сказала княжна Марья, видимо робея и стыдясь того, что ее мнение восторжествовало. Она указала брату на девушку, шопотом вызывавшую его.
Была вторая ночь, что они оба не спали, ухаживая за горевшим в жару мальчиком. Все сутки эти, не доверяя своему домашнему доктору и ожидая того, за которым было послано в город, они предпринимали то то, то другое средство. Измученные бессоницей и встревоженные, они сваливали друг на друга свое горе, упрекали друг друга и ссорились.
– Петруша с бумагами от папеньки, – прошептала девушка. – Князь Андрей вышел.
– Ну что там! – проговорил он сердито, и выслушав словесные приказания от отца и взяв подаваемые конверты и письмо отца, вернулся в детскую.
– Ну что? – спросил князь Андрей.
– Всё то же, подожди ради Бога. Карл Иваныч всегда говорит, что сон всего дороже, – прошептала со вздохом княжна Марья. – Князь Андрей подошел к ребенку и пощупал его. Он горел.
– Убирайтесь вы с вашим Карлом Иванычем! – Он взял рюмку с накапанными в нее каплями и опять подошел.
– Andre, не надо! – сказала княжна Марья.
Но он злобно и вместе страдальчески нахмурился на нее и с рюмкой нагнулся к ребенку. – Ну, я хочу этого, сказал он. – Ну я прошу тебя, дай ему.
Княжна Марья пожала плечами, но покорно взяла рюмку и подозвав няньку, стала давать лекарство. Ребенок закричал и захрипел. Князь Андрей, сморщившись, взяв себя за голову, вышел из комнаты и сел в соседней, на диване.
Письма всё были в его руке. Он машинально открыл их и стал читать. Старый князь, на синей бумаге, своим крупным, продолговатым почерком, употребляя кое где титлы, писал следующее:
«Весьма радостное в сей момент известие получил через курьера, если не вранье. Бенигсен под Эйлау над Буонапартием якобы полную викторию одержал. В Петербурге все ликуют, e наград послано в армию несть конца. Хотя немец, – поздравляю. Корчевский начальник, некий Хандриков, не постигну, что делает: до сих пор не доставлены добавочные люди и провиант. Сейчас скачи туда и скажи, что я с него голову сниму, чтобы через неделю всё было. О Прейсиш Эйлауском сражении получил еще письмо от Петиньки, он участвовал, – всё правда. Когда не мешают кому мешаться не следует, то и немец побил Буонапартия. Сказывают, бежит весьма расстроен. Смотри ж немедля скачи в Корчеву и исполни!»
Князь Андрей вздохнул и распечатал другой конверт. Это было на двух листочках мелко исписанное письмо от Билибина. Он сложил его не читая и опять прочел письмо отца, кончавшееся словами: «скачи в Корчеву и исполни!» «Нет, уж извините, теперь не поеду, пока ребенок не оправится», подумал он и, подошедши к двери, заглянул в детскую. Княжна Марья всё стояла у кроватки и тихо качала ребенка.
«Да, что бишь еще неприятное он пишет? вспоминал князь Андрей содержание отцовского письма. Да. Победу одержали наши над Бонапартом именно тогда, когда я не служу… Да, да, всё подшучивает надо мной… ну, да на здоровье…» и он стал читать французское письмо Билибина. Он читал не понимая половины, читал только для того, чтобы хоть на минуту перестать думать о том, о чем он слишком долго исключительно и мучительно думал.

Билибин находился теперь в качестве дипломатического чиновника при главной квартире армии и хоть и на французском языке, с французскими шуточками и оборотами речи, но с исключительно русским бесстрашием перед самоосуждением и самоосмеянием описывал всю кампанию. Билибин писал, что его дипломатическая discretion [скромность] мучила его, и что он был счастлив, имея в князе Андрее верного корреспондента, которому он мог изливать всю желчь, накопившуюся в нем при виде того, что творится в армии. Письмо это было старое, еще до Прейсиш Эйлауского сражения.
«Depuis nos grands succes d"Austerlitz vous savez, mon cher Prince, писал Билибин, que je ne quitte plus les quartiers generaux. Decidement j"ai pris le gout de la guerre, et bien m"en a pris. Ce que j"ai vu ces trois mois, est incroyable.
«Je commence ab ovo. L"ennemi du genre humain , comme vous savez, s"attaque aux Prussiens. Les Prussiens sont nos fideles allies, qui ne nous ont trompes que trois fois depuis trois ans. Nous prenons fait et cause pour eux. Mais il se trouve que l"ennemi du genre humain ne fait nulle attention a nos beaux discours, et avec sa maniere impolie et sauvage se jette sur les Prussiens sans leur donner le temps de finir la parade commencee, en deux tours de main les rosse a plate couture et va s"installer au palais de Potsdam.

Представляющий из себя относительно тонкую сферическую оболочку большого радиуса (порядка радиуса планетных орбит) со звездой в центре. Предполагается, что развитая цивилизация может использовать подобное сооружение для полной утилизации энергии центральной звезды и/или для решения проблемы жизненного пространства.

Согласно теоретическим расчётам, для сооружения сферы Дайсона необходимо вещество с массой порядка массы Юпитера .

Поиск Сфер Дайсона - перспективное направление программы SETI . Сооружение подобных масштабов может быть обнаружено существующими средствами по его инфракрасному излучению с нетипичным спектральным распределением (таким образом, Сфера Дайсона является всенаправленным мощным излучателем). Для этих целей планируется использовать телескоп SIRTF.

Варианты реализации сферы Дайсона

К настоящему времени неизвестно о практических реализациях сферы Дайсона; по крайней мере, у человечества нет реализаций этой идеи.

Эта теория прямо пересекается и не противоречит теории «чёрной дыры », в том числе случаю чёрной дыры с выбросом энергии со стороны полюсов.

Критика

Сфера Дайсона должна быть приведена во вращение вокруг центральной оси, чтобы центробежная сила уравновесила силу притяжения центрального светила. Однако, так как центробежная сила достигает максимума на экваторе, и равна 0 на полюсах вращающегося тела, то на полюсах сферы Дайсона ничто не уравновешивает силы притяжения центрального светила. В результате сфера будет неизбежно разрушена.

Для предупреждения данной угрозы, идея сферы Дайсона была развита в нескольких вариантах:

• Жесткое кольцо относительно небольшой ширины (порядка процентов диаметра) - см. Кольцо Нивена .
• Жесткое экваториальное кольцо, с почти замкнутыми поверхностями от экватора до полюсов, но изогнутые по эквипотенциальным поверхностям гравитационного поля звезды. Такая поверхность напоминала бы что-то вроде форсунки , с тем, чтобы наименьшая скорость вращения была на максимальном расстоянии от звезды, где ненулевая скорость вращение могла бы уравновесить слабую гравитацию центра. Полюса в такой конструкции - разомкнуты.

Все такие варианты уже нельзя называть «сферой», но такое общее название сохраняется исторически.

Сфера Дайсона - вариант с эквипотенциальными поверхностями (модель показана с сечением)

Сферы Дайсона в художественных произведениях

• По признанию самого Фримена Дайсона, идею сферы он впервые обнаружил в фантастическом романе Олафа Стэплдона «Создатель звёзд».
• Мир-Кольцо из одноимённого романа Ларри Нивена представляет собой своеобразный компромисс между сферой Дайсона и обычной планетой.
• Борьба землян с инопланетной цивилизацией, использующей Сферу Дайсона, описана в романах Роджера Макбрайда Аллена «Кольцо Харона» и «Разбитая Сфера».
• Упоминается в цикле романов Дэна Симмонса «Гиперион ».
• Также подробное описание сферы Дайсона встречается в произведениях Андрея Ливадного , серия книг «История Галактики».
• Упоминание о сфере Дайсона встречается в одном из эпизодов саги «Звездный путь: Следующее поколение » в эпизоде 6-го сезона «Древность».
• Первые этапы построения сферы Дайсона описаны в трилогии «Золотой век» Джона Райта
• Действие повести «Консервный нож» Василия Головачева происходит в звездной системе, заключенной в Сферу Дайсона, и касается реализации и использования этого гипотетического сооружения. А также в произведении «Черный человек»
• В книге Михаила Ахманова «Странник пришедший издалека» Сфера Дайсона является ключевой целью работы цивилизации Сархов и носит название «Великий план Сархата»
• В клипе «Неизбежность» группы «Complex Numbers » сфера Дайсона используется в качестве местообитания потомков современного человека
• В серии романов Николая Владленовича Басова «Мир Вечного Полдня» действие происходит в сфере Дайсона, куда перенесён город с Земли.
• Конечный пункт романа Роберта Силверберга «Через миллиард лет» - сфера Дайсона, построенная расой инопланетян-негуманоидов, исследовавших галактику задолго до рождения человечества.
• Также сфера Дайсона упоминается в повести «Кто там?» Бориса Штерна . Сфера рассматривается как способ изоляции космической аномалии.