人真的能造出戴森球吗？科学家给出准确时间

戴森提出的戴森球结构正好符合二级文明的标准，在2021年7月发表的一篇论文中，研究人员探索了先进文明的可能性，它在黑洞周围建立了一个Dyson球，以获得巨大的能量。那么黑洞和戴森球体之间有什么关系呢？使用戴森球收集黑洞能量的可能性有多大

人真的能造出戴森球吗？

当然目前也没有确定证据表明戴森球的存在，还有科学家提出不同的观点，认为如果一个生物文明发展到可以建造戴森球的程度，那么就不需要建造这样笨重的结构来获取恒星的能量，那个时候可能掌握了更好的能源利用方式。因为生活在行星上的生物文明，要想建造一个戴森球或者戴森环结构，需要的材料可能一颗行星都不够。例如有人就提出过这样的观点，如果要想在太阳周围建造戴森球，那么就需要把水星和金星全部销毁，才够建造戴森球的材料。

戴森球结构

什么是戴森球？

让我们从戴森球开始。这是一座假想的人造建筑。我们可以将其视为围绕恒星的巨大球形能量收集器，以捕获其所有光线并获取能量。美国理论物理学家弗里曼·戴森在20世纪60年代初首次提出这个概念。然而，在虚构作品中，戴森球经常被描述为围绕恒星的人造空心球，这实际上是对其原始含义的误解。戴森在对论文的回复中说：“在恒星周围形成一个球形外壳或圆环在物理上是不可能的。我设想的‘球’的形状是由松散的太阳能收集器或独立围绕恒星运行的卫星云组成的。”

围绕太阳的戴森云可以收集大部分太阳能

1964年，苏联天文学家尼古拉·卡尔达索夫（Nikolay kardashov）提出，可以根据一个文明可以使用的能量水平来衡量文明和技术进步的水平。他将文明分为三个层次，其中第二类文明具有控制恒星能量的能力，戴森·鲍尔是这一层次文明的象征。我们现在知道，这样一个球形结构在现实中是不稳定的，它最终会击中恒星。现在天文学家们正转向所谓的“戴森云”，它由大量围绕恒星运行的密集能量收集结构组成。围绕太阳的戴森云可以收集大部分太阳能，产生的能量可以用万亿千兆瓦来衡量

为什么说“戴森球”是巅峰二级文明的标志？我们人类能够建造吗

戴森球是一个利用恒星作为动力源的能源收集人造天体，能量的来源就是恒星这个天然高效的核聚变反应堆。如果建造成功，戴森球将为人类带来无穷无尽的能源。

除了戴森云之外，还提出了另形式的戴森球——戴森气泡。与戴森云类似，戴森泡泡也由许多独立的结构组成，可以逐步建造。但是，这一计划不是绕轨道运行，而是在光压下使用巨大的太阳帆来抵消恒星的引力。对于母星来说，戴森泡的结构可能是完全静态的，相互独立。此外，由于光压与恒星引力之比恒定且与距离无关，太阳帆可以自由调节与恒星的距离。理论上，如果在恒星周围建造和部署足够多的太阳帆卫星，就可以形成一个不固定的戴森气泡

黑洞由奇点和视界组成

与戴森球体相比，黑洞的受欢迎程度要高得多。简而言之，当足够的质量集中在足够小的空间中时，就会形成黑洞。在适当的条件下，物质本身的引力将被压倒，导致它崩塌成所谓的“奇点”——所有质量都聚集在一个几何点上（我们需要量子引力理论来真正理解奇点上发生的事情）。黑洞由奇点和视界组成。视界是黑洞的表面。越过这一界限，“回头”是不可能的。换句话说，任何跨越事件视界的东西都将永远从我们的宇宙中消失

戴森球体vs黑洞

戴森球体vs黑洞

戴森球和黑洞在天体物理学中都是非常迷人和奇怪的概念。戴森球体描述了一个围绕恒星旋转的巨大机器，其影响甚至可以与太阳系的影响相提并论。太阳系是由超先进文明建造的，用于获取能量。黑洞勾勒出一个时空密度极高的区域，该区域被边界包围，将黑洞内部与宇宙其他部分隔开。你可能会问，如何从黑洞获得能量？毕竟，黑洞不是吞噬了所有落入事件视界的东西吗，包括光？答案很简单？虽然落入事件视界的物质和能量已经消失，但离开更远的物质仍然可以辐射能量并逃逸。研究人员首先想到了一个恒星质量的黑洞，它与普通恒星形成了一个双星系统。在这样一个系统中，黑洞从普通恒星吸走物质，然后形成一个旋转的气盘，称为吸积盘，它围绕黑洞旋转，最后通过视界。吸积盘上的物质颗粒不断摩擦并产生强大的热量，这将辐射出大量能量。当热物质停留在视界之外时，它将以X射线的形式向太空辐射能量（通过观察X射线可以间接发现和研究黑洞）。吸积盘也会产生高能等离子体束（或喷流），这些束以接近光速的速度从吸积盘和黑洞中喷射出来。

造“戴森球”这个天方夜谭

既然人类能够提出建造“戴森球”这个天方夜谭般的想法，那么宇宙中会不会已经存在着一些比我们先进了数百万年的超级文明呢？它们已经能够运用整个星系，甚至整个星系团的能量了。基于对能量的使用程度，自然而然的就出现了对于文明的划分标准。天文学家卡尔达舍夫就曾将宇宙文明分为三个等级。I型文明，II型文明和III型文明。

I型文明，II型文明和III型文明

在黑洞恒星系统周围放置一个戴森球体无疑会涉及一些非常极端的天文工程。当然，围绕任何恒星建造戴森球体都需要非常先进的技术能力——可能需要研磨许多行星才能获得所需的材料。在有黑洞的双星系统周围的极端环境中建造一个戴森球会更加困难，特别是如果你想从吸积盘的喷流中捕获能量

黑洞周围建造一个戴森球

如果你能在黑洞周围建造一个戴森球，你无疑会获得比传统戴森球多得多的能量。根据研究人员的模型假设，与传统的戴森球相比，黑洞周围的戴森球可以收集数百到数万倍的能量。通过这种方式，一个黑洞戴森球体可以把建造它的智能生命带上成为第三类文明的道路，也就是说，一个能够收集相当于整个星系能量的文明

建造戴森球所需的技术也可能无法实现

当然，所有这些都是纯粹的推测。在人类之外，宇宙中甚至可能没有其他文明，无论是否先进。此外，即使有其他文明，建造戴森球所需的技术也可能无法实现。但天体物理学最有趣的事情是，它允许你想象什么是可能的。如果我们必须要有一个梦想，我们不妨考虑得更大一些。