人类能够造出戴森环吗?

答:再等五千年吧,或许人类就有能力制造戴森球或者戴森环了。


随着人类对宇宙的认识加深,英国物理学家弗里曼·戴森在上世纪提出了戴森球的观点,认为宇宙中恒星释放的能量是取之不尽用之不竭的,那么一个在技术上拥有无限可能的文明,就会制造一个戴森球把恒星包裹起来,从而最大限度地获取一颗恒星的能量。

戴森球是一个科学设想,高级文明可以全部或者部分获取恒星的能量,当把太阳全部包裹时叫做戴森球,部分包裹时叫做戴森环,比如在地球轨附近建立戴森环。


天文学家也试图寻找亮度异常变化的恒星,来证实宇宙中戴森球的存在,可惜目前为止并没有证据,能证明戴森球存在。

太阳每秒释放大约3.8*10^26焦耳的能量,相当于1.3亿亿吨标准煤释放能量,目前全球一年的总能量消耗,折算成标准煤约200亿吨,所以太阳一秒钟释放能量,足够现在的人类使用65万年。


哪怕戴森环只能获取太阳能量的百万分之一,在能量需求上,人类也远远达不到需要戴森环来获取能量的水平;而且人类目前的技术,也无法在太空中建立大规模的设施。

在宇宙文明等级中,Ⅰ型文明能获取整个文明星球的能源,Ⅱ型文明能获取整个太阳系的能源,而戴森球就是Ⅱ型文明获取恒星能源的方式;人类目前处于0.7的水平,以现在人类的发展速度来看,人类发展到Ⅱ型文明,起码还得几千年,甚至数万年。


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人类能够造出戴森环吗?

无论是戴森球还是戴森环,他们的本质并没有区别,而决定其关键的是,造那么大个玩意儿出来干嘛呢?如果为拓展文明的领地,改造行星更简单!如果利用能源,能建造戴森环(球)的文明难道连核聚变都还没有搞定吗?所以无论是戴森环还是戴森球都是不明智的!

假如从拓展行星领地的角度考虑,那么无疑建造环绕行星的空间站是最为有利的,或者在行星轨道上运行都比较现实!那么我们以两个方式来评估下这个可能,分别建造一个行星环和环绕行星的轨道的空间站,看看需要多少建筑材料!

一、行星轨道上运行的环形空间站,比如《极乐空间》中的那个巨型空间站!目测可能有500KM直径,厚度1KM,宽度超过20KM,以此为蓝本,需要多少建材!

这样一个圆环大约需要15692.272立方公里的材料:

一立方米岩石大约3吨计,一立方千米=1000000000立方米

那么以上大约需要:

47076816000000吨建材!

二、在行星静止轨道上建一个同样宽度与厚度环绕行星的环,直径需要扩大到3.6万千米!

这样一个巨型环的大约需要1130958.852立方公里建材,

这个环需要:

3392876556000000吨建材!

即使不按轨道算,到现在为止人类也不过送了数千吨质量到太空,以上那些对现代人类来说无疑是天文数字,即使未来实现太空电梯,同样是个天文数字!

从地面取材显然不再合适,必须要从小行星轨道取用建材!

小行星带总质量有3×10^18吨,大约需要取用1.2‰左右即可!

我们现在去一趟火星都要大半年,更远的小行星带那就更久了,甚至连10M直径的小行星都搬不过来!!

所以就不要胡思乱想了,大过年的,瓜子磕磕聊聊天、吹吹牛就差不多了!别动真格!

以人类目前的科技水平,根本无法制造出戴森环,短期内基本上也是不可能实现这个愿望的。

首先我们来了解一下什么是【戴森环】。

所谓的“戴森环”,其实也常被叫做“戴森球”,是由弗里曼·戴森先生在1960年代提出的一种科学理论,说白了就是在一颗恒星的外部制造一个可以包裹住该恒星的人造天体,并通过相关的天体设备去开发恒星上的核聚变能源。

我们都知道,恒星本身就是一个“核聚变的反应堆”,如果人类能够制造一个天体设备去开采相关的能源,那对于人类未来实现星际旅行的梦想有着重要的基础意义,在很多人看来,所谓的“戴森环”设备应该是宇宙中高等级文明发展所要经历的必然阶段。

建造戴森球的核心难点在哪里?

其实建造“戴森环”的基本科技我们人类其实是已经掌握了的,我们可以打造自己的空间站,对于行星轨道设备的建设也具备一定的理论基础。因此建造“戴森环”的核心难点并不在理论突破方面,而是我们人类有没有能力建造一个如此之大的人造天体。

要知道太阳的直径大约139万公里,是地球直径的109倍,想要在太阳外围建立一个包裹住太阳的人造天体,对于现代人类来说基本是不可能的,我们并不具备这样的工业基础及经济实力。

遥远的未来,“戴森环”可能成为一种常态,人类可能获得更强大的能源。

虽然目前人类距离“戴森环”的建设还比较遥远,但在未来的某个时间节点,我相信人类是可以实现这个技术的突破的,彼时的人类也一定可以实现星际间的自有旅行,对于宇宙的探索可能也远远超出我们现如今的理解范围了。

以上个人意见仅供参考。

蜀道之难,难于上青天!

制造出戴森环的难度,不亚于制造出超光速飞船。

在1960年,美国物理学家兼数学家弗里曼·戴森,提出了戴森球的概念。

也就是要人类制造出一个直径在2亿千米左右环绕太阳,并且可以收集太阳发射出能量的球状超巨型设备。这个设备就是戴森球。

简而言之,戴森球就是用于收集恒星辐射出能量的设备。

能源是人类生存,发展必不可缺少的。只不过,以人类如今的科技,只能开发利用地球上的能源,甚至有些能源,还无法被挖掘利用。即便是,稍微先进的的核反应堆,也不过是在烧开水。说句不好听的,人类获取能源的方式还在初级。

如果说,真的可以制造出戴森球,那么,对于人类来说,基本上可以解决能源有限的困境,也可以解决环境污染的难题。

只不过这个梦想还是太遥远了。因为要制造出戴森球,有两大难题摆在眼前。

第一:将太阳辐射出的能量完全利用。

其实要获取太阳辐射出的能量很简单,就如今的光伏发电设备就行。

只不过,如今的光伏发电设备的能量转换效率还不到50%。最高的也就是在47%左右,况且还在实验室中,远没有达到产业化的标准。

转化效率为47.1%的太阳能电池,是由美国国家可再生能源实验室研究出来的。

该电池是 III-V 型六结结构,每个结点都由六种不同类型的光敏层组成。这六层光敏层,可以捕获来自太阳光谱中特定部分的光。

最后该太阳能电池包含了大约 140 层,不同的 III-V 型材料层。不过,其宽度仅有头发丝的三分之一,也就是0.023毫米。

毕竟受热力学的限制,太阳能电池板,并无法将捕获的太阳光全部转化为电能,有超过一半的能量被消耗了。

也就是说,这样的太阳能电池板,也无法将太阳所辐射出来的能量完全给吸收。所以说,转化效率达不到100%,是限制制造出戴森球的原因之一。

第二:戴森球的体积过于庞大,就算是倾尽地球资源也无法制造出来。

太阳的半径为70万千米,那么面积就是153万亿立方千米。制造出来的戴森球的体积,最起码也要大于153万亿平方千米,否则无法将太阳给包裹起来。而概念中的戴森球半径为1亿千米,那么其面积为3.14000000E+16平方千米。

而地球距离太阳为1.5亿千米 ,那么戴森球就要停留在距离地球5000万千米之外的空间。目前功率为320W的太阳能电池板的面积为2平方米,要制造出戴森球,就需要1.57000000E+16个太阳能电池板。

制造出来还没有结束,还要将这么多块太阳能电池板,围绕着太阳成一个球体。不但要围绕太阳成一个球体,还要一块一块的连接起来,将电能传输到一个总的储能器中,以上的难度就太大太大了。

需要不断的发射运载火箭,将这么多快安装到太阳卫星上的太阳能电池板,发射到预定轨道上去。这将是一个,耗时许久的巨大工程。尽管如今是具备发射太阳卫星的能力,且也多次发射成功了。

但是需要发射一次对接一次,对接一次发射一次,来回往复的重复这个过程,上千万或者上亿次。可想而知时间跨度有多么的远,没有个上千年,基本上是完不成的。

即便可以制造出戴森球,那么它也会将太阳完全的给遮挡,地球上的万物也就无法,获得太阳光了。直接影响植物的光合作用,导致氧气的产出速度降低。为了避免这种情况出现,就要将戴森球的半径增加至2亿千米,那么需要的太阳能电池板的数量又会剧增。耗时又会增加,难度又将增大。

不过数千年之后,人类的科技发展到何种地步,现在还难以预料。或许在中间就可以制造出戴森球,或许人类毁于战争。这一切都是不可预测的事情,不过要基于现在的科技来看,那确实需要比较长的时间。因为人类文明发展到现在已经过去了6000年,也就是用了6000年时间,人类文明才进步到0.75级文明。在过6000年的话,也才到1级文明和2级文明之间。

由此可见,以人类现有的科技,根本就制造不出戴森环。无论是提高太阳能电池板的转化效率,还是发射太阳能电池板到太空,都是难度巨大的科研和工程。

毕竟人类如今连核聚变技术都没有掌握,想要完全利用星系中恒星的能量,那还需要科技的发展提升到一个较高的层次,最起码也要到二级文明。

科学家们将宇宙文明分为7个等级,

第一级是行星文明,

第二级是恒星文明,

第三级是星系文明,

第四级是宇宙文明,

第五级是多维空间转换文明,

第六级是平行宇宙文明,

第七级是创世文明。

目前人类处在0.75级文明,还没有摸到第一级文明的边缘,距离第二级文明就更加的遥远。所以说,想要全部利用太阳所辐射的能量,还要继续发展科技,一步步走上第二级文明。或者走上一条新的路线,直接上升到第二级甚至更高的文明。

也只有这样,才可以全部利用恒星辐射的能源。在这之前,就不用想了。

现如今,离人类最近的清洁能源也就是核聚变。就现在的技术来看,距离核聚变发电,还有较长的一段路要走。也就是说,现在连核聚变都没有突破,就更不用想借助太阳的力量了。由此可见,以人类现有的科技,是制造不出来戴森球的。因为戴森球对技术的标准要求太高了,根本就不是现在的技术可以做到的。

现在的人类肯定是不能的了,至于将来能不能,这个不好说。

戴森球只是一种高等级文明利用恒星能量的猜想,如果真的有高等级文明的话,他们不一定会通过建造戴森球的方式来利用恒星的能量,也许有什么其他办法也说不定。只不过以人类目前的思维还无法理解或者说认识。而且戴森球也有几个明显的”硬伤”。

首先,建造一个能够包裹整个恒星的结构,需要的物质量是十分巨大的,而恒星的质量又占据该恒星系统中的绝大部分,因此,即使把整个恒星系中所有的材料都用来建造戴森球,也许都不太够。这样看来,建造戴森球实在是不太划算,属于费力不讨好的行为。

其次,戴森球的结构有一个明显的问题,那就是受力问题。如果戴森球相对于某颗遥远的恒星固定不动,那么恒星强大的引力会瞬间将戴森球拉进恒星中,即使旋转,戴森球也只能保存一圈,剩下的还是要被拉进去的。换言之,没有什么材料能够不依靠向心力抵消而支撑戴森球这种构造。

其实我个人更觉得戴森球应该是科幻中出现的场景,实际生活中应该不会有这种装置。即使有,”戴森环”可能更符合科学规律吧。

不过凡事不能完全肯定,更何况是这种我们认识很少的问题。天文爱好者中鼎鼎有名的塔比星,据传可能是戴森球。有兴趣的爱好者们可以去看一看。

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其实戴森环在理论上的难度比可控核聚变还低。但是在工程学上的难度却远大于可控核聚变。戴森球的理论基础只用到牛顿力学就够了。但是要制造可以围绕母星的环形结构,以人类目前的技术是很难达到的。

其实戴森球就是把恒星的能量尽可能收集起来,太阳内部每时每刻都在发生核聚变。有科学家计算过,太阳内部聚变一秒释放的能量,按照21世纪初人类对能源的需求量计算,也足够我们使用60万年了。想想都可怕,只需要把太阳一秒释放的能量全部收集起来,那么人类起码可以安逸无忧的生活几十万年。而目前地球接收到的太阳能量只是16亿分之一,而人类使用的光伏太阳能板收集到的能量几乎是辐射到地球能量的0%。

如果我们直接在太阳周围建立一个收集器,只需要把亿分之一的能量收集起来,那这些能量对人类来说也是用之不竭的。

现在有许多方案可以收集太阳能量,科幻电影常说的就是“戴森壳”,也就是说制造一个可以包围太阳的空心光伏球,把太阳围起来,那么就可以把太阳向外辐射的99%的能量收集起来。

但是戴森壳在工程学上的难度比天方夜谭还天方夜谭。制造戴森壳的总质量几乎接近地球的质量,仅仅材料量级上就不要想了。况且要受到太阳的引力作用,如此巨大的戴森壳其强度也受不了太阳的引力作用。

戴森环其实并不是一个封闭连续的环状物而把太阳围起来,而是无数个小太阳帆把太阳围起来,就相当土星环一样。

这个其实在技术上难度并不大,问题的关键就是如何把收集的能量传送回来。现在电磁波的无限输能的损耗率太大了。但可以用依靠大功率激光发射器把能量以激光形式射向地球的激光发电站上。

我保守估计,戴森环的实现起码在500年后。

戴森球是什么?

戴森球,是著名数学家、物理学家弗里曼·戴森于上世纪60年代提出的一种理论,所谓的“戴森球”其实就是一个直径2亿千米不等,用来包裹恒星、开采恒星能源的人造天体,也是一个利用恒星做动力源的天然核聚变反应堆。

提出这个理论的戴森认为,人类技术文明对能源的需求是恒定地增长着的,而像地球这样的行星,本身具有的能源是有限的,远远不足以支撑文明发展到高级阶段,如果人类文明要延续下去,那必然有一天会将目光投到太阳上,到那时,就有必要环绕太阳,建立一个壳状的轨道结构,来收集由太阳输出的全部能源。这个轨道结构,就被称为戴森球。

如果戴森球真的出现,它会长什么样?

最初,人们的设想的就是一个包裹住太阳的固体外壳,但这太大了,很容易受到撞击,而且无法固定,可能还会撞到太阳上,直接崩塌最后被太阳吸入。

于是就有人提出戴森球的变体——戴森云(戴森环),这是由巨大数目密集环绕太阳的独立结构组成,通常为太阳能收集卫星和空间定居点,类似于环绕地球的云,建立一个戴森云有这样几个优势,建造的元件可以有各种各样的尺寸选择,这样便能在一个很长的历史时期内逐步建造,而且不同形式的无限能量传输还可以在不同的结构之间传输能量。

但要建造这样一个戴森云的难度也不小,太阳太大了,我们需要大量的卫星,假设每个卫星都有一平方公里的面积,那至少需要30万亿个卫星才能围绕太阳一圈。即使将卫星间的距离加宽一点,我们还是需要100亿吨的材料,而且我们还得把它们规整地摆成合适的阵型。除此之外,我们还需要在太空建立一个永久的空间定居点来搭建卫星环。

也就是说,我们需要材料、设计和能源。

为了获得建造戴森云的大量原材料,我们需要开采一整个行星,而水星附近的漂浮物少,最接近太阳,而且水星没有大气层,重力也只有地球表面的三分之一,最重要的是,水星富含金属。

材料问题有了解决方法,接下来,我们需要思考如何让戴森云设计得更加简洁。传统的太阳能电板太复杂了,而且寿命也短,我们的卫星要在没有维修的情况下运行,它的造价就必须得便宜。而且卫星得像一面巨大的镜子一样,将太阳光聚集到中央收集站中,这就很像地球上的太阳能板。为了更有效地建造和发射,卫星必须还足够轻。

此外,我们还得找能源来建造和发射这些卫星。如果我们把地球上所有的化石燃料和铀都用上,我们也只能发射一个珠穆朗玛峰大小的设备去往太空。相比于其他行星开采,穷尽地球的所有资源去建造一个戴森球太不划算了。所以在能源方面,我们还得将目光放在水星上。

在理想的情况下,我们可以在水星上也搭建起一个小型的太阳能采集器,为采矿场和炼油厂提供能量,然后再用在水星上开发出的能源制造卫星云环。为了将它们送入太空,我们可以建造一种类似于轨道炮的设备,将折叠起来的卫星快速地发射出去,进入轨道后再展开。

也就是说,水星就是我们的空间定居点,先在水星上建立一个戴森球,收集太阳能,再借助水星,给太阳建造出一个戴森云。

即使只收集到1%的太阳能,我们也可以在太阳系内实现行星殖民,行星地球化了。

人类能够造出戴森环吗?

对于任何物种来说,拓宽除自己的母星之外的宇宙,是一个必须的过程。有人质疑这些设计的可行性,但现代轨道环绕卫星或太阳帆技术已经得到发展,并能进行一定的实际应用了,并不需要任何主要理论上的突破,当代太空飞船和卫星的应用就可以看做是建造戴森球小小的第一步。相信在若干年以后,人类是可以造出戴森环的,许多天文学家还认为,或许在银河系的某处,早已经有一个戴森球在那了。

先大概说一下戴森环的概念

戴森环也叫戴森球或者戴森云,是美国著名物理学家,数学家弗里曼·戴森提出的一个寻求地外文明的理论。

(弗里曼·戴森)

戴森认为,一个星球的文明发展,对能源的需求会越来越大,迟早有一天会用尽星球上的能源,而在所有行星能源枯竭后,文明势必要用其他手段来采集能量。而最理想的纯净能量就是所属星系的恒星能量。于是一定会释放很多能量收集器去采集恒星能力(太阳能)最终这些收集器会包括住整个恒星,成为一层云,这就是戴森球

(无数采集器最终会将整个恒星包裹起来,这就是戴森球)

这个理论很科幻,但是却毫无破绽,因为文明的发展势必要经过这个阶段,于是科学家会基于这个理论来寻找地外文明,由于戴森球的存在,势必会减弱恒星的光芒,再加上戴森球会释放出红外辐射,目前地球上的科技是足以检测到恒星的两度和红外辐射效应,于是这就成了一个寻找地外文明的简单手段

(能量采集器会围绕在恒星周围,形成环状,也成为戴森环(云))

目前人类能否制造出戴森球

目前人类不可能制造出来,目前人类的科技尚不能脱离地球,连登一次月球都要耗费天文数字的资金,更别说释放无数个能包裹住太阳的采集器了!

人类如果有能力制造出戴森球,科技至少能达到探索整个太阳系了,目前人类给火星放个探测器都是极其困难的,想要做出戴森球,还早得很呢!

感谢头条悟空问答和科学探索菌的邀请!对于人类能制造出戴森环吗之话题,我个人观点认为,人们要正确理解好此题,首先要明白什么是戴森环的问题,戴森环一词是来源于戴森球理论的演化,是于1960年由一个名叫费里曼.戴森的天文科学家,提出了人造天体的假说理论,理论核心中提出,是否可以在恒星(太阳)上人为建造一个恒星环天体,来开采恒星能量为人类无限所用。此理论一提出,受到当时科学界的热议,绝大部分科学家认为这一假说理论是不成立的,人类是无法能在太阳外环中建造出恒星环天体的。由于这一假说理论已深入到科学界,之后,又有科学家将其理论构想演化在地球上,并提出在地球上是否可以搞个戴森环之新的假说理论,用于全人类的交通方便。理论中提出了两套方案:一是在围绕地球赤道建造一条巨型环球高速,集公路、铁路、高铁、磁悬浮快车于一身之交通大动脉的戴森环;二是将地球上所有陆地与陆地(包括南北极)之间,按上述方式进行相互交叉连接,形成戴森环效应现象,大大方便全人类出行、交往、旅游等。这一戴森环假说的提出,受到绝大部分科学家的赞同,因而,才演化出戴森环一词。至于人类能否在地球上建造出戴森环的问题,我个人认为,只要全人类共识一致,集全球各个国家和地区之力,统筹计划实施,是在地球上能建造出戴森环这一对人类生存活动有益之宏伟设想的。不知这样的回答是否准确?!如读者阅后觉得我说的对,希给个点赞并关注我,欢迎大家加入相关讨论和学习。宇明于东莞市。(注:原创作品,抄袭必究。)

戴森环,无论是球还是环,还是戴森云,都是一种利用太阳辐射的能源装置,因为对于恒星几十亿年的寿命来说,可以看成是源源不断的能量来源。

人类能够造出戴森环吗?

当人工智能、航天技术再发展个二百年、三百年的,或许可以。可以建造数个太阳能收集板环绕在太阳的轨道之上,在太阳能收集板上可以建造太空城市,或是需求能源比较大的工厂,都是可以的,90%的装配工作可以由太空机器人来完成,至于材料嘛,完全可以拿水星、金星开刀,金星有浓密的浓硫酸云,厚达数十千米,所以拿水星开刀再好不过了。

完成这样的操作依赖于航天技术的进步,如果以现在的航天火箭,肯定办不到,因为现在的火箭自重主要被燃料占据,随着携带货物的增多,燃料也是翻倍的增,这成本是无法承担的,不过,可控核聚变倒是有些眉目了,或许将来可以应用在货运飞船上。

其实,建造戴森环还存在个问题,就是说,如果人类掌握了可控核聚变,是否还需要建造戴森环,看起来有点多此一举,并且建造戴森环也是一项浩大的工程,非一国之力可以完成。

个人认为,戴森式能源结构只是先前人类的美好设想,在未来,建造它的几率很低很低,你们认为呢?

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