È difficile da dire quando una persona si è chiesta per la prima volta se fosse solo nell'universo. Ma è possibile determinare il momento in cui la ricerca di una risposta a questa domanda si è spostata dalle pagine dei romanzi di fantascienza alla scienza: la metà del secolo scorso, l'inizio dell'era spaziale. Con lo sviluppo dello spazio interplanetario, iniziarono ad apparire sempre più idee sulle civiltà extraterrestri. Le guerre intergalattiche si sono svolte sulle pagine della fantascienza e astrofisici e astronomi hanno cercato di capire se la vita fosse possibile in prossimità di stelle lontane. Se si, come trovarlo? Tra le ultime idee c'è la teoria di Freeman Dyson. Una sfera di dimensioni enormi, che permette di accumulare l'energia di una stella, è ciò che, secondo lui, vale la pena cercare nel vasto spazio esterno per trovare gli alieni.
Freeman John Dyson
Lo scienziato americano di origine inglese è nato nel 1923. Oggi Dyson, 92 anni, la cui area di interesse copre la fisica quantistica, l'astrofisica e la fisica delle basse energie, è conosciuto come uno dei fondatori dell'elettrodinamica quantistica. Forse più famoso per lui era il concetto che lo scienziato aveva preso in prestito da OlafStapledon, scrittore di fantascienza, autore di The Star Maker. La teoria, soprannominata la "sfera di Dyson", suggerisce che civiltà altamente avanzate possono costruire un'enorme struttura attorno a una stella per massimizzare la sua energia. Trovando un tale progetto, gli scienziati saranno in grado di rilevare l'intelligenza extraterrestre.
Concetto
Una civiltà altamente sviluppata, ipoteticamente esistente nello spazio, prima o poi dovrà affrontare l'esaurimento delle risorse energetiche - questa è l'ipotesi di Dyson. Una sfera con un raggio di un'unità astronomica con una stella al centro può risolvere questo problema. Le imponenti dimensioni della struttura consentono di utilizzare appieno l'energia della stella e, all'occorrenza, diventa una casa per i suoi creatori.
Parametri
Lo spessore della sfera, secondo i calcoli di Dyson, dovrebbe essere piuttosto piccolo. Per costruire una struttura del genere, avrai bisogno di materiale vicino a Giove in massa. Oggi, un progetto del genere sembra una fantasia molto audace. Tuttavia, è impossibile escludere la possibilità che dopo centinaia o migliaia di anni l'umanità riesca a tradurla in re altà, e ora nelle vaste distese dello spazio, una civiltà extraterrestre che ci supera in termini di sviluppo è impegnata nel costruzione di tale struttura.
Una stella con una sfera di Dyson obbedisce alle stesse leggi fisiche dei sistemi planetari. Pertanto, la struttura deve ruotare: la forza di rotazione centrifuga bilancia la forza di attrazione della stella e non consente all'oggetto di collassare e cadere su di essa.
Segni di uno sviluppatociviltà
Secondo l'idea di Dyson, la sfera può diventare una specie di faro, segnando la presenza dell'intelligenza extraterrestre. Tuttavia, come trovarlo? Secondo i calcoli teorici, un tale progetto dovrebbe emettere costantemente luce. È invisibile all'occhio umano. La radiazione dovrebbe trovarsi nella parte infrarossa dello spettro. Le apparecchiature esistenti sono in grado di rilevare tali sorgenti, inoltre, alcune sono già state trovate.
Il segno distintivo di una sfera Dyson dovrebbe essere una distribuzione spettrale atipica. La ricerca di un progetto teoricamente descritto da un fisico è in corso nell'ambito del programma SETI, volto a rilevare la presenza di intelligenza extraterrestre nello spazio. Le principali speranze per questo difficile compito sono riposte nel telescopio Spitzer.
Argomenti contro
Fin dal suo inizio, la teoria di Dyson è stata ripetutamente ripensata e ritestata. Di conseguenza, apparve un'opinione fondata che un tale oggetto non potesse esistere, non importa quanto fosse avanzata la civiltà e non importa quali caratteristiche possedesse la stella. La sfera di Dyson, ruotando attorno al luminare, acquisisce la sua massima velocità nella regione dell'equatore. Allo stesso tempo, la struttura rimane immobile ai poli, il che porterà inevitabilmente al suo crollo. Questo è l'argomento principale contro la teoria dello scienziato americano.
I ricercatori della questione notano anche che la sfera limita spazialmente lo sviluppo della civiltà e dà origine a diversi problemi socio-culturali significativi che oscurano i benefici della sua creazione.
Opzioni alternative
Tuttavia, nel mondo scientificoLo sviluppo teorico di Dyson non è caduto nell'oblio. Sono state descritte diverse varianti di modifiche progettuali, in cui sono state prese in considerazione le principali critiche. Il primo di questi è un anello di piccola larghezza, di diametro grande quanto una sfera. Puoi incontrare un tale oggetto sulle pagine del romanzo "The World-Ring" di Larry Niven.
La seconda opzione è un design che ricorda un top. Gli ispessimenti curvi nella regione dei poli sono aperti. Questa versione della sfera è caratterizzata dallo stesso peso in qualsiasi punto all'interno.
Il fisico sovietico G. I. Pokrovskij. Nel suo modello, il design è composto da molti anelli, che formano qualcosa che sembra una conchiglia. Questa versione della sfera era chiamata "conchiglia Pokrovsky".
La struttura Criswell è un' altra modifica dell'astro-costruzione proposta da Dyson. La sua caratteristica è una superficie frattale, che permette di massimizzare l'area che riceve la radiazione della stella.
Alla ricerca di un'ipotetica sfera di Dyson
Sviluppo teorico del fisico americano da oltre cinquant'anni. Tuttavia, è solo negli anni 2000 che lo sviluppo della tecnologia ha permesso di guardare negli angoli remoti dello spazio per pensare seriamente alla ricerca di strutture simili a una sfera. Un'analisi delle informazioni provenienti dai telescopi ha mostrato che esistono diverse centinaia di migliaia di oggetti adatti al ruolo di gigantesche strutture artificiali. Vero, le caratteristiche di ciascunocandidati con vari gradi di probabilità sono spiegati da ragioni più prosaiche, tra cui sciami di comete, nubi di idrogeno e così via.
Uno degli ultimi contendenti per una stella circondata da una sfera di Dyson era una stella nella costellazione del Cigno. Nei cataloghi astronomici è designato come KIC 8462852.
Sfera di Dyson rilevata?
Lo scorso autunno, si poteva notare un titolo sulle pagine dei media che annunciava la scoperta della posizione di una civiltà extraterrestre. La stella, vicino alla quale vivono esseri intelligenti a noi sconosciuti, è stata chiamata KIC 8462852. Le caratteristiche della stella sono diventate note grazie al telescopio Kepler.
Nell'autunno del 2015 sono stati pubblicati i risultati di uno studio sulla sua strana luminosità. Circa una volta ogni 800 giorni, la radiazione della stella diminuisce del 15-20%. La recessione dura da alcuni giorni a diversi mesi. Tale comportamento non è caratteristico di classi note di luminari e non può essere spiegato dal passaggio del pianeta attraverso il disco, poiché in questo caso la diminuzione della radiazione sarebbe sempre la stessa nel tempo. Jason Wright, uno scienziato dell'Università della Pennsylvania, ha suggerito che la ragione di questa anomalia è la sfera di Dyson. KIC 8462852 è così diventato un ottimo candidato per la ricerca di intelligenza extraterrestre.
Altre spiegazioni
Wright ha ripetutamente notato che questa è solo una delle versioni, e la più improbabile. Tuttavia, grazie ai media, la notizia della possibile scoperta della sfera Dyson si è diffusa in tutto il mondo. Nel frattempo, ci sono altre spiegazioni per la strana radiazione della stella. I ricercatori della Yale University, guidati da Tabeta Boyajian, suggeriscono che la stella sia circondata da uno sciame di comete. Forse KIC 8462852 li ha catturati qualche migliaio di anni fa quando un altro sistema stellare è passato. Tabeta osserva che questa spiegazione è solo leggermente più probabile della sfera di Dyson. L'incontro di due sistemi stellari è un evento molto raro e il volume dello sciame di comete catturato deve essere enorme. Tuttavia, questa teoria ha finora ottenuto il maggior numero di sostenitori nel mondo scientifico.
Dai un'occhiata più da vicino alle nane bianche
Anche gli scienziati turchi si sono uniti alla ricerca della sfera Dyson. Recentemente, hanno pubblicato uno studio secondo il quale è necessario cercare una tale struttura nelle nane bianche. Gli oggetti relativamente piccoli e freddi dello spazio rappresentano lo stadio finale dell'evoluzione di luminari come il Sole. Nelle loro vicinanze, la costruzione di una sfera richiede meno sforzo e materiale rispetto a quella attorno a stelle più massicce. Secondo i calcoli degli scienziati, lo spessore della struttura vicino alla nana bianca non supererebbe 1 metro. La sua costruzione richiederebbe materiale all'incirca uguale in massa alla Luna.
Forse, dopo un po' di tempo, gli scienziati arriveranno alla conclusione che la sfera di Dyson è una struttura non necessaria o troppo complicata. Tuttavia, la ricerca di un disegno ipotetico continua. È sicuro dire che tali idee sorgeranno in futuro, poiché l'umanità non smetterà di cercare di trovare fratelli in mente nella vastità dello spazio.
