物理学家提出关于戴森球的新观点,先进文明可以抵抗宇宙加速扩张

近日麻省理工学院科技回顾(Technology Review)网站上介绍了一位物理学家的研究成果,物理学家丹胡珀提出了一个新颖的观点:先进的文明可以抵抗宇宙的加速扩张。

当谈到对人类的生存威胁时,一些问题可能比其他问题更紧迫。疾病,核战争,饥荒,小行星撞击,所有这些在当今时代经过充分研究都有对社会造成破坏的可能性。这些威胁令许多人的心灵和思想中产生了继续恐惧。但是当谈到宇宙的加速扩张时,直到现在它并没有被认为是一个明显的威胁。

然而今天事情有了变化,工作于美国费米国家加速器实验室的物理学家丹胡珀指出,我们无法研究,交流或影响宇宙视野之外的事物,宇宙视野也是光能够在宇宙时代所能到达的最远距离。宇宙的视野之外,也许存在许多恒星,星系,甚至文明。但由于它们的光线永远无法到达地球,我们无法联系或看到它们。

宇宙的视野正在发生变化, 物理学家胡珀已经能够计算出宇宙变化如何影响宇宙中的邻域(天文学家称之为本地集群)。他们是大约50个附近星系的集合,被银河系的引力所吸引,并且在接下来的万亿年内可能会发生碰撞形成一个超级星系。

因此在可预见的未来,本地集群将成为人类的家园。在数十亿年的时间里,人类甚至可能对它们进行殖民,从一个恒星系统跳到另一个恒星系统,并利用每个太阳的能量。

然而宇宙的加速膨胀正在以一种加速度导致星系出现在宇宙视野之外,因此在接下来的大约1000亿年中,居住在本地集群之外的所有恒星都将超越宇宙范围,不仅变得不可观察,而且完全无法接近

这对于先进文明来说是一个问题,因为它限制了可利用的恒星的数量。因此物理学家胡珀调查的问题是,是否有任何先进的文明可以做些什么来减轻这种加速扩张的影响。事实证明这种可能存在。

早在20世纪60年代,物理学家弗里曼戴森就推测先进文明会尽可能多地从太阳能中获取能量。他认为最可能的的做法是用一个能够捕获所有光线的戴森球体完全包围每颗恒星,并且利用恒星的能量,而废热辐射到空中,就好像亚毫米波或红外光辐射。 然而天文学家一直在在寻找戴森球体的独特辐射特征,迄今为止都没有成功。

胡珀的研究在戴森球的理论有了新进展。他的想法是,一个先进的文明可以建立一个向特定方向排放废物辐射的球体,这种辐射会使戴森球体以及它所包含的恒星,以相反的方向加速。随着时间的推移,一个先进的文明可以利用这种技术收集恒星作为能量的来源,当宇宙扩张时,可以将它们保持在宇宙的视野内。

一个重要的问题是什么样的恒星适合文明采集能量。胡珀说,大型明星往往年代久远,因此能量可能会所剩无几。另一方面,非常小的恒星产生的能量较少,因而不能快速加速。这些恒星也无法被快速控制,而留在宇宙范围内。

他的结论是,与太阳质量大致相同的恒星最适合这种星系运输。他说以这种方式聚集恒星会使文明可用的能量增加几千倍。文明也得以比其他可能方式存在更长时间。如果先进的文明已经开始了这一恒星手机过程,天文学家应该可以观察到它。这样的文明可能会出现在一个半径达数十兆位的区域,其中大部分或全部的恒星被戴森球所包围。它们的质量应该比两个太阳的质量轻。

物理学家胡珀的研究基于两个假设,一个是宇宙文明试图能源获取消耗最大化,第二个是宇宙膨胀加速是正确的。天文学家当然非常热衷于能够发现这样特征的戴森球体区域,只是如果一直寻找不到,那也许人类又错了。

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