Σφαίρα Dyson

Date: 12/06/2022 Time: 17:35

Τι θα γινόταν αν οι άνθρωποι μπορούσαν να εκμεταλλευτούν όλη την ενέργεια του ήλιου; Τι θα συμβεί αν οι εξωγήινοι πολιτισμοί έχουν ήδη μάθει να συλλέγουν την ενέργεια των αστεριών; Το 1960, ο φυσικός και αστρονόμος Freeman Dyson πρότεινε τη χρήση ηλιακών συλλεκτών σε τροχιά για να επιτευχθεί αυτό το εκπληκτικό επίτευγμα. Το διερεύνησε αρχικά ως ένα νοητικό πείραμα. Σήμερα, ονομάζουμε αυτές τις γιγάντιες μεγαδομές με το όνομα σφαίρες Dyson. Κάποιοι μάλιστα αστρονόμοι θέλουν να τις ψάξουν!

Δεν έχουμε δει φυσικά ποτέ σφαίρα Dyson. Η ιδέα εξακολουθεί να υπάρχει μόνο στον κόσμο της σκέψης των αστρονόμων. Όλα ξεκίνησαν με τη δισέλιδη εργασία του Dyson στο περιοδικό Science το 1960. Ο τίτλος ήταν Search for Artificial Stellar Sources of Infrared Radiation . Ο Dyson φαντάστηκε μια δομή συλλογής της αστρικής ενέργειας στο μέγεθος ενός ηλιακού συστήματος, ως μια τεχνολογία που θα ήταν αναπόφευκτη για προηγμένους πολιτισμούς στο σύμπαν.

Για παράδειγμα εάν καλύπταμε όλη την επιφάνεια της Γης με ηλιακά πάνελ, η παραγωγή θα ήταν πάνω από 10^17 Joule ενέργειας ανά δευτερόλεπτο, αλλά και πάλι θα χάναμε το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας που εκπέμπει ο Ήλιος, περίπου 10^26 Joule ανά δευτερόλεπτο.

Αν ένας προηγμένος πολιτισμός ήθελε να αξιοποιήσει πλήρως την ενέργεια του μητρικού του άστρου, πρέπει να κατασκευάσει γιγαντιαίες δομές που θα μπορούν να τη συλλέγουν ένα μέρος του φωτός (ενέργεια) του άστρου και μετατρέποντάς την σε ενέργεια για χρήσιμες εφαρμογές πάνω στον πλανήτη.

Ο Freeman Dyson πρότεινε μάλιστα ότι η αναζήτηση αποδείξεων για την ύπαρξη τέτοιων δομών θα μπορούσε να οδηγήσει στην ανακάλυψη της ευφυούς ζωής στον Γαλαξία μας.

Μια σφαίρα Dyson μπορεί κάλλιστα να είναι κατασκευασμένη εξ ολοκλήρου από ξεχωριστά κάτοπτρα, που περιστρέφονται γύρω από τον ήλιο και στρέφονται κατάλληλα προς τη Γη.

Το μυστήριο του Tabby’s Star

Τα τελευταία χρόνια, οι αστρονόμοι διερεύνησαν μια πραγματική πιθανότητα μιας σφαίρας Dyson. Αφορούσε ένα περίεργο αστέρι με την ένδειξη KIC 8462852 ή που ονομάζεται πιο ευρέως Tabby’s Star. Το όνομα προέρχεται από την ανακάλυψή της αστρονόμου του Yale Tabetha Boyajian. Το φως αυτού του αστεριού είναι παράξενο. Οι αστρονόμοι αρχικά πίστευαν ότι το φως του αστεριού μπορεί να υποδεικνύει μια σφαίρα Dyson. Αυτή η ιδέα έκτοτε απορρίφθηκε, αλλά η συζήτηση για το αστέρι αυτό – ήταν συναρπαστική.

Το 2018 προέκυψαν και άλλες πιθανότητες. Για παράδειγμα, υπήρξε μια πρόταση για χρήση της αποστολής Gaia για την αναζήτηση σφαιρών Dyson.

Έτσι, οι σφαίρες του Dyson παραμένουν αυστηρά στη σφαίρα της επιστημονικής φαντασίας ή των επιστημονικών δυνατοτήτων κατά τον 20ό αιώνα. Αλλά η ιδέα τους φαίνεται τώρα αρκετά αληθινή σε μερικούς αστρονόμους που εξετάζουν εξονυχιστικά συγκεκριμένα αστέρια, αναζητώντας κατάλληλα σημάδια τους.

Τι είναι η σφαίρα Dyson;

Πρόκειται για μια υποθετική μεγακατασκευή η οποία περικλείει έναν αστέρα και συσσωρεύει την ενέργεια που ο αστέρας εκπέμπει. Η έννοια της κατασκευής αυτής αναπτύχθηκε αρχικά από τον συγγραφέα επιστημονικής φαντασίας Όλαφ Στάπλεντον στο μυθιστόρημα του με τίτλο Star Maker(1937), ενώ αργότερα η ιδέα προωθήθηκε και έγινε ευρύτερα γνωστή από τον θεωρητικός φυσικό και μαθηματικό Freeman Dyson (γνωστός για τις μελέτες του στην κβαντική ηλεκτροδυναμική, τη φυσική στερεάς κατάστασης, την αστροφυσική και την πυρηνική μηχανική), σε μελέτη που εκπόνησε το 1960 με τίτλο Αναζήτηση για τεχνητές αστρικές πηγές υπέρυθρης ακτινοβολίας.

Ο Dyson εκτίμησε πως η ύπαρξη τέτοιων κατασκευών θα ήταν η λογική συνέπεια των αυξανόμενων αναγκών ενός τεχνολογικού πολιτισμού για ενέργεια και για την αναγκαιότητα διασφάλισης της προς την μακροχρόνια επιβίωση του. Πρότεινε επίσης πως η αναζήτηση για τέτοιου είδους κατασκευές θα μπορούσε να οδηγήσει στην ανακάλυψη εξελιγμένων και νοήμονων εξωγήινων μορφών ζωής. Θα μπορούσαν να υπάρχουν διάφοροι τύποι σφαιρών και η ικανότητα απορρόφησης ενέργειας τους θα αντιστοιχούσε στις βαθμίδες τεχνολογικής ανάπτυξης της κλίμακας Καρντάσεφ.

Αρχικά, κάποιοι οραματίστηκαν μια σφαίρα Dyson ως μια τεχνητή κούφια σφαίρα ύλης γύρω από ένα αστέρι, και ο Dyson αρχικά χρησιμοποιούσε τη λέξη κέλυφος. Αλλά ο Dyson δεν φανταζόταν τους συλλέκτες ενέργειας σαν ένα συμπαγές κέλυφος. Αργότερα ο Dyson έγραψε τα εξής:

Ένα συμπαγές κέλυφος ή δακτύλιος που περιβάλλει ένα αστέρι είναι μηχανικά αδύνατο. Η μορφή της «βιόσφαιρας» που οραματιζόμουν αποτελείται από μια χαλαρή συλλογή ή ένα σμήνος αντικειμένων που ταξιδεύουν σε ανεξάρτητες τροχιές γύρω από το αστέρι.

Διαβάστε και το σχετικό άρθρο:  Το μεγάλο μυστήριο του άστρου με την υποθετική «εξωγήινη γιγάντια κατασκευή»

Πηγή: physics4u.wordpress.com

Το The Flag Report, ως news aggregator, δεν υιοθετεί τις απόψεις των αρθρογράφων, ούτε ταυτίζεται με τα ρεπορτάζ που αναδημοσιεύει από άλλες ενημερωτικές ιστοσελίδες και δεν ευθύνεται για την εγκυρότητα, την αξιοπιστία και το περιεχόμενό τους. Συνεπώς, δε φέρει καμία ευθύνη εκ του νόμου. Το The Flag Report, ασπάζεται βαθιά, τις Δημοκρατικές αρχές της πολυφωνίας και ως εκ τούτου, αναδημοσιεύει κείμενα και ρεπορτάζ, από όλους τους πολιτικούς χώρους.

Follow us on Twitter
Join our Facebook page