目前我們太陽系內的各行星只能接受太陽輻射能量的十分之一,其中的大部分能量都無法被接受,從而浪費掉了,我們知道,我們地球的資源非常有限,加上現在的過度開採,能源遲早會被開採完畢,遠不足以支撐人類未來的發展。
所以戴森提出了戴森環這樣一種假設——用一個巨大的球形結構將太陽保圍起來,從而來汲取太陽的大部分輻射能量,這樣才可以讓一個文明到達一個新的高度,長久不衰。
這個理論的實質,就是為了解決人類文明升級所需要的能源,必須建造一個包圍太陽的球體結構,這個球體半徑約太陽到地球這麼大,也就是1.5億km。
通過這個結構,能夠最大限度收集利用太陽能,將源源不斷輻射到太空浪費掉的能量捕獲起來,轉化為人類文明升級所需的能源。
之前在菜葉網上看過相關的資料,戴森曾經是愛因斯坦的副手,是一位赫赫有名的美國物理學家,他認為,光依賴地球資源和能源是遠遠不夠人類未來文明發展需要的,而太陽巨大能量是源源不斷可再生的。
現在這些能量除了有10億分之一輻射給了各大行星,地球獲得了其中的22億分之一,其餘的都白白浪費掉了。
戴森推斷,任何文明發展到了一定階段,都會利用本級文明依賴的恆星能源,最好的辦法就是把自己的恆星包裹起來,讓恆星能量全部或絕大部分得到利用。
這種方法就是建造戴森球,人類要達到二級文明,就必須建造包裹太陽的戴森球。
以人類目前的思維還無法理解或者說認識。而且戴森球也有幾個明顯的"硬傷"。
首先,建造一個能夠包裹整個恆星的結構,需要的物質量是十分巨大的,而恆星的質量又佔據該恆星系統中的絕大部分,因此,即使把整個恆星系中所有的材料都用來建造戴森球,也許都不太夠。
這個工程規模實在是太宏大了,現在看來是不可想像的。大到什麼程度呢?就是需要全部拆解太陽系所有行星,包括地球,還包括一些矮行星和衛星、小行星,還要把太陽系豐度最高的氫和氦都收集起來,這些物質全部加起來,質量可達1.82x10^26kg,才能夠在地球軌道這個位置,包圍著太陽建設出一個半徑1.5億km,8~20cm厚度的薄殼,這個殼體的密度可達600kg/m^2。
戴森球建成後,太陽系就只有一顆太陽和一個包裹太陽的殼體,其餘都是空空如也了,人們在殼體上仰望星空,再也看不到月亮、金星、火星、木星、土星等行星了,只有遙遠的恆星還鑲嵌在漆黑的夜空。
戴森球的結構有一個明顯的問題,那就是受力問題。如果戴森球相對於某顆遙遠的恆星固定不動,那麼恆星強大的引力會瞬間將戴森球拉進恆星中,即使旋轉,戴森球也只能保存一圈,剩下的還是要被拉進去的。換言之,沒有什麼材料能夠不依靠向心力抵消而支撐戴森球這種構造。
經過許多科學家數十年的研究和發展,戴森球已經不局限於一個封閉的球體,有很多設想。如戴森雲、戴森泡、戴森網等等,這些結構有的是雲片狀,有的是太陽帆狀,還有的是網格狀,要解決的重點難題,就是建設材料夠用,建設方法可行,這個結構如何支撐巨大重力不被壓垮,還要最大限度收集太陽能量,並且讓人類在上面舒適的生活。
有一些科學家對建設戴森球建設比較樂觀,比如牛津大學物理學家斯圖亞特·阿姆斯特朗就設計出一套異常簡單的方案,這個方案提出可以分階段實施戴森球建設,通過遞進式能量獲得和開採並舉的辦法,認為並不需要多長時間,戴森球建設就能夠完成。
目前人類不可能製造出來,目前人類的科技尚不能脫離地球,連登一次月球都要耗費天文數字的資金,更別說釋放無數個能包裹住太陽的採集器了!