Комментарии 91
Посмотрите видео с этого канала — примерно поймёте масштаб задач, с которыми человечество столкнётся в космическую эру
Навскидку:
- Двигать собственную звездную систему (например, если звезда рядом готовится стать сверхновой)
- Как писал Юдковский в «Гарри Поттер и методы рационального мышления» — потушить соседние звезды (например, разделив звезду на части), так как это ценное сырье, к сожалению, загоревшееся
- Передавать сигнал во все стороны для других цивилизаций (по сути — модулировать излучение звезды)
- Производить и изучать в лабораторных условиях черные дыры (например, как ЧД кодирует попавшую в нее информацию в виде излучения Хокинга) / экзотические состояния вещества (например, вдруг атомное ядро элемента с номером 200 будет в острове стабильности)
- Расплодиться в количестве 100 квадриллионов особей, тогда энергия понадобится на обеспечение всех едой, светом и прочими благами
С другой стороны, всего 120 лет назад многие учёные мужи утверждали, что полёт аппаратов тяжелее воздуха невозможен, а потом менее чем за полвека авиация шагнула от парусины и деревянных реек к турбинам и сверхзвуку. Просто потому, что появились технологии, которые трудно было представить. Может быть, откроют тот самый «остров стабильности» из периодической системы, и элементы из него будут обладать нужными характеристиками. Или получат какое-нибудь экзотическое состояние материи типа нейтронного вещества толщиной в один нейтрон, как сейчас эти углеродные нанотрубки. И задача сферы Дайсона окажется вполне по силам нашей цивилизации.
Только хотелось бы к этому моменту увидеть человечество, которое перестало убивать себе подобных, пуская все новые технологии на уничтожение друг друга, когда значительную часть бюджетов стран занимают военные расходы. Какой нам космос, какой Марс, какие звёзды, мы не можем жить мирно на собственной планете, которая в обозримом будущем останется нашим единственным домом. В котором, кстати, уже давно пора навести генеральную уборку за собой.
Насчет сколько материала и сколько времени — я бы сказал так. Если, как я предполагаю, нужны астроинженерные задачи такого масштаба, то нужно просто представить себе условный «минус», в который уйдут создатели этого проекта — по экономическим эффектам, времени, человеко (инопланетяно-? робото-?)-часам. Это будет даже не классический «выход на ноль» в бизнесе, а чрезвычайно отложенный во времени реальной отдачи проект, превышающий жизни многих поколений, а возможно, и всей цивилизации. В такое просто никто не впишется, если умеешь в астроинженерию хотя бы минимального масштаба, имеешь такие космические флотилии и технологии и зришь на такую перспективу во времени — значит проще сменить звездную систему в случае чего.
Хотя что может быть проще.
Первое, самое очевидное для любого инженера: улавливание такого количества энергии требует его отдачи. Причем неважно, попытаетесь вы как-то пассивно охлаждать конструкцию, или же, как и подобает высокоразвитой цивилизации, «используете всю доступную энергию». Даже если вы обложили СД изнутри солнечными панелями, отвели от них энергию к мощному светильнику, компу и электрическому чайнику, согрели себе самый горячий кофе на свете, выпили и посцали им — на общем тепловом балансе всей конструкции это не отразится никак. Здравствуйте, вы не на Земле, где антропогенное тепло считается пренебрежимым (нет), а в космосе, где тепло от солнечных батарей, вас, чайника надо будет уловить и инфракрасным радиатором ужасно неэффективно светить им с другой стороны СД в космос. Можно даже взять это как граничные условия для задачи с параметром: во сколько раз надо увеличить поверхность СД по сравнению с поверхностью звезды, при таком-то потоке теплового излучения от нее и такой-то пропускной способности ИК-радиаторов, чтобы хотя бы сами конструкции не поплавились.
Второе, менее очевидное. Вы из какого материала собрались это все делать и как организуете логистику? Ну очень удобно мыслить категориями «ну это ж будущее, там придумают», но примерно можно прикинуть. Основное твердое вещество, пригодное хоть к какому-то строительству в звездной системе — это будут разнообразные минералы: оксид кремния и карбиды, все что спеклось под действием огромных температур в геологических процессах. То есть, из кирпичей, стекла, песка, углеродного композита, волокнистого карбона, нанотрубок вы СД наверное построить сможете, и может даже процентов содержания металлов хватит на арматуру/проводку/жилые конструкции. Остальное — под большим вопросом. Кучу разнообразных солей и прочей дряни типа серы, свинца, мышьяка, метана и водорода от газовых гигантов вы не сможете использовать из-за нулевой конструктивной прочности и возможного агрессивного воздействия на уже готовые конструкции. Короче говоря, для начала строительства вам надо будет взять имеющийся в системе пояс астероидов и затем поднять их орбиты на расстояние от звезды, вычисленное в пункте 1. На топливо сожжете газовый гигантик-другой, и до кучи землеподобную планету на материалы, я гарантирую это.
Третье, если представить себе, что получилось… получилось, если смотреть изнутри СД, ярко-белое небо, отраженным излучением сжигающее жизнь внутри и нагревающим звезду (она же в фокусе!) с неясными последствиями. Эта хрень крайне нестабильна даже с точки зрения Ньютоновской механики (будет стремиться одной своей стороной приблизиться к звезде и крутиться, как космических размеров обруч вокруг талии). Если еще учесть нулевую удельную конструктивную прочность при таких масштабах — то скорее всего она либо лопнет от нехилого наддува солнечным ветром, либо наоборот сомнется внутрь приливными волнами от прохождения ближайших планет (мы все еще считаем, что она сплошная и полая, или начинаем переобуваться, что это набор колец/рой несвязанных друг с другом элементов на орбите?).
улавливание такого количества энергии требует его отдачи
Эта проблема элементарно рассчитывается студентом-физиком за полчаса-час. А Дайсон далеко не студентом был, хочу заметить. Отсюда и вытекает радиус в 2 а.е. и спектр излучения с инфракрасным пиком гипотетической звезды окружённой сферой.
Кучу разнообразных солей и прочей дряни типа серы, свинца, мышьяка, метана и водорода от газовых гигантов вы не сможете использовать
Упускаете один очевидный момент: раз уж цивилизация добралась до сооружения подобных конструкций, то уж контролируемо преобразовывать одни атомы в другие она вероятно научилась, пусть даже и с невысокой энергетической эффективностью. Благо энергии после начальных этапов должно быть более чем достаточно. Не говоря уже о преобразовании водорода и гелия с газовых гигантов, этот процесс вообще будет энергетически положительным.
сомнется внутрь приливными волнами от прохождения ближайших планет
К моменту создания хотя бы цельного кольца ближайшие планеты уже будут разобраны под нуль скорее всего.
Для начала почему нужно сразу снимать энергию со звезды? Может проще зажечь свою звезду вместо ядра собственной планеты, при этом часть энергии можно использовать для движения и улететь вместе с планетой вообще куда угодно. Масштабы затрат ресурсов и энергии на порядки меньше.
Второе, почему вообще цивилизация будущего должна пользоваться энергией сжигания звезды? Вы уверены что это самый эффективный способ получения энергии? Еще 500 лет назад электричество было фантастикой, а сейчас человек еще не понимает что такое темная энергия.
Возможно никаких физических объектов такого масштаба для сбора энергии мы не увидим. Будущее за получением энергии «из воздуха на месте».
Будущее за получением энергии «из воздуха на месте».
Вот когда будет хоть одно свидетельство о том, что это возможно, тогда и можно будет говорить, что это — будущее. А пока будущее приходится проектировать в рамках закона сохранения энергии и неубывания энтропии.
Согласен. Читая эту статью, осознал что подобные мега-сооружения напоминают "тупую" экстраполяцию в фантастике. В частности сфера Дайсона — эдакий гибрид солнечных панелей и гидроэлектростанции, доведенный до логического максимума. Что касается альтернатив — можно продолжить экстраполировать, но чуть более на современный манер. Человечество демонстрирует тенденцию уменьшать зависимость от природных явлений (в этом плане политика "зелёной" энергетики, проводимая Евросоюзом, выглядит анахронизмом). В энергетике это выразилось в атомных электростанциях — можно получать энергию независимо от наличия рек, рельефа и вообще самой планеты, т е в открытом космосе. Но нужен уран, который пока что научились добывать исключительно на земле… "В проекте" термояд — там потенциальный спектр топлива состоит из куда более распространенных веществ, чем уран. Так с какого перепуга человечеству в космосе понадобится лететь к звезде для получения энергии, да ещё и строить там циклопических размеров сооружения? Экстраполируем "метод независимости" от окружающей среды. Уже сейчас людям известно, что можно получить энергию от черной дыры. Но ЧД "на дороге не валяются". Однако есть вероятность, что люди научатся их создавать… В таком случае топливом станет вообще любая материя. Создав раз ЧД, можно её периодически "кормить" и отбирать энергию. Т е напрямую перерабатывать материю в энергию. Если при этом ЧД будет компактных размеров и не слишком большой массы, то установка окажется ещё и мобильной. Что касается звёзд, а не проще ли будет отбирать от звёзды энергию сразу в виде плазмы? Зачем отдаляется от звёзды на 1-2 а.е. и строить огромное сооружение, если можно наоборот, подлететь как можно ближе (настолько, насколько позволят материалы и технологии) и вот там то будет способов получить энергию "не счесть числа" — солнечный ветер, и магнитные поля и даже прямой забор плазмы какой-нибудь магнитной ловушкой и затем как то её использовать, например, через тот же термояд (правда опять не понятно, а стоит из-за этого куда то лететь? Это можно и на луне сделать) Разумеется так нельзя утилизировать всю энергию звезды. Но опять же — человек никогда не мог забрать у природы именно всё целиком. А в тех редких случаях, когда у него это получалось, то вылезал побочный эффект, который перевешивал выигрыш. Поэтому логично предположить, что для цивилизации третьего типа логично будет собирать энергию с нескольких звёзд, скажем по 10-20% с каждой. Но скорее всего и этих двух способов не потребуется. Будет открыто нечто, что позволит ещё уменьшить "циклопичность" конструкции. Тут разумеется речь не об уменьшении сложности, а о уменьшении размеров и массы. И при этом эти устройства будут обеспечивать практически даравой энергией.
Упускаете один очевидный момент: раз уж цивилизация добралась до сооружения подобных конструкций, то уж контролируемо преобразовывать одни атомы в другие она вероятно научилась
А зачем цивилизации, освоившей синтез всевозможных атомов (мы то и гелий никак не можем из водорода получить) сфера Дайсона? Не проще ли термоядерные реакторы строить? А на счёт пространства для обитания — звёзд в галактике 400 млрд, планет и того больше.
Для них нужно топливо. А без сферы Дайсона Солнце сжигает это топливо с мизерной пользой. Придётся старлифтинг организовывать — тоже та ещё инженерная задача.
Солнце даже гелий не скоро начнёт сжигать (и остановится на углероде, если не ошибаюсь). А вытаскивать следовые количества тяжелых элементов из звезды — это наверно будет посложнее, чем организовать искусственный синтез тяжелых элементов.
Не так сложно столкнуть Солнце с какой-нибудь подвернувшейся звездой? Сильно сомневаюсь.
Выше ответили про 2ае, но можно и ближе если устраивают рабочие температуры выше 300К.
Можно даже взять это как граничные условия для задачи с параметром: во сколько раз надо увеличить поверхность СД по сравнению с поверхностью звезды, при таком-то потоке теплового излучения от нее и такой-то пропускной способности ИК-радиаторов, чтобы хотя бы сами конструкции не поплавились.
Фигня вопрос. Делаем сферу из элементов Пельтье, получаем огромный морозильник )))
Представить высокоразвитую цивилизациию из одной особи, конечно, можно. Но это еще менее вероятно, чем Сфера. Просто потому, что чем больше количество особей, тем больший темп развития чисто вероятностно.
У Грега Игана есть интересное произведение на эту тему. Возможно, цивилизация вместо экстенсивного развития просто перейдет в виртуальную реальность и замкнется в себе
Представить высокоразвитую цивилизацию из одной особи, конечно, можно. Но это еще менее вероятно, чем Сфера.
Этим утверждением вы настроили против себя почти все церкви мира :) Ведь Он самодостаточен.
Высокоразвитая цивилизация не станет строить мегалитические сооружения
А почему нет? Многие современные постройки превосходят по высоте египетские пирамиды. А некоторые может быть и по объему материалов. Какие-нибудь автомагистрали превосходят по длине и объёму материалов Китайскую стену. Большие сооружения строятся не ради рекордов, а потому-что в них возникла потребность и есть возможность их построить.
Аналогично в будущем цивилизация возможно станет строить какие-то гигантские сооружения в космосе, потому что в них возникнет потребность, а технологии позволят их сделать, а не ради рекордов.
Плотина гидроэлектростанции Три ущелья в 10 раз превосходит пирамиду Хеопса по весу и объему.
А уж если генетика разовьется, то можно получить вид питающийся сразу светом, живущий в космосе и производящий удобное цивилизации топливо.
А почему нет?
Потому что мы сейчас строим мегалитические сооружения от технологической нищеты. А технологии как раз нужны, в том числе, чтобы делать их меньше.
Большие сооружения строятся не ради рекордов, а потому-что в них возникла потребность и есть возможность их построить.
Используя вашу фразу — большие сооружения строятся не ради рекордов, а потому-что в них возникла потребность и НЕТ возможность не строить их ТАКИМИ БОЛЬШИМИ.
Мне кажется, цивилизация, способная построить такую конструкцию, скорее сделают корабли для межзвёздных перелетов, или решат энергетические проблемы на совершенно ином принципе. А сфера Дайсона выглядит словно самолет с паровым двигателем.
С языка сняли...
А сфера Дайсона выглядит словно самолет с паровым двигателем.
Или термоядерная электростанция с паровыми турбинами. Никто не может гарантировать, что мы сможем обнаружить новую физику за пределами стандартной модели и общей теории относительности. Никто не может гарантировать, что человечество в ближайшую тысячу лет сможет использовать эту новую физику.
Мечты о "совершенно новом принципе" через тысячу вполне могут выглядеть как мечты о вечном двигателе.
сфера Дайсона выглядит словно самолет с паровым двигателем.
Аналогия в общем-то не ахти, потому как вообще-то самолет с паровым двигателем вполне себе летал в 1930е годы, и летал очень даже неплохо. На современных материалах он был бы еще более неплох, но отрасль зарегулирована вусмерть, потому никому браться неинтересно.
Так же и в будущем: наделают кораблей, но потом окажется, что для их эффективной эксплуатации нужна инфраструктура. Вот и будут строить гигантские астроинженерные сооружения.
Практически для любой вещи нужна инфраструктура. В керосиновой лампе нет никакого смысла если нет инфраструктуры производства и сбыта керосина.
Инфраструктура обычно появляется первой. Либо одновременно.
Концепция основывается на идее, что высокоразвитой цивилизации будет нужно огромное количество энергии для развития.
Но человечество, на текущем уровне развития, решает другую задачу: максимально эффективно использовать энергию.
Отсюда вопрос: а зачем нужна сфера дайсона?
И нужно заметить, проще, значительно проще переработать водород условного Юпитера в термоядерном синтезе. А не разобрать
такую же массу на материалы, для постройки сферы.
Во вторых, переработка водорода и получения материалов могут быть одним и тем же процессом.
К сожалению, я не знаю что такое «пространственная проблема».
Водород условного Юпитера в термоядерной реакции эквивалентен сотне миллионов лет получения энергии сферой от солнца.
Поэтому вопрос «зачем» все ещё открыт.
Водород условного Юпитера в термоядерной реакции
… будет некоторой проблемой переработать. Критерий Лоусона для протон-протонного цикла печален, и характерное время протекания реакции тоже. Есть, правда, ещё катализируемый p-p (CNO-цикл), но для него критерий Лоусона ещё печальнее. Не исключено, что и сверхцивилизации (по крайней мере до II уровня по Шкловскому) плюнут на это гиблое дело, и продолжат водород по старинке в звёздах пережигать.
Насчет ЧД звездной массы то, насколько знаю, они излучают вообще ничего. en.wikipedia.org/wiki/Hawking_radiation утверждает что масса в 2.0×10^30 kg(масса солнца) испарится в 10^67 лет. Можете представить насколько это мизерное количество количество энергии.
Если существует способ создать ЧД с массой сравнимой например с массой астероида или Луны то возможно это будет работать.
А если гелий?
Юпитер — 10% гелия, в Нептуне — 20% гелия.
Сфера Дайсона мне видится более печальной историей.
Мне кажется, что на этом уровне цивилизация научится получать антиматерию с профицитом.
А если гелий?
Юпитер — 10% гелия, в Нептуне — 20% гелия.
А что гелий? Выхлоп термояда тем выше чем выше дефект массы, обычно он выше всего для реакции водорода. Да и в планетах самой массы пшик по сравнению со звездами.
Мне кажется, что на этом уровне цивилизация научится получать антиматерию с профицитом.
Что бы продать ненужное нужно сначала купить ненужное.
Что бы получить антиматерию нужно сначала потратить на это дело энергию.
Интересно какое количество времени понадобится экспоненциально растущему населению, чтобы застроить всю вселенную сферами Дайсона?
Меньше 100 миллионов лет, чтобы застроить всю галатику при скорости экспансии в 1/1000 скорости света, всю вселенную не застроить мешает скорость света.
У нас на земляшке вот демографический переход вовсю — чем выше уровень цивилизации тем хреновее с приростом.
Интересно какое количество времени понадобится экспоненциально растущему населению, чтобы застроить всю вселенную сферами Дайсона?
А что если вокруг Вселенной построить сферу Дайсона? Ну и достраивать потихоньку, по мере расширения…
1. А свободного материала в СС хватит для такого сооружения?
2. А каково соотношение энергий полученных от сферы и потраченных на возведение и эксплуатацию?
Поддерживай-не поддерживай, а законы физики никто не отменял.
Можно снимать энергию вращения черной дыры.Энергию аккреционного диска наверное… Та же печка, но джеты можно в
Впрочем, есть спойлер, но не для инета, так как сразу пруфы затребуют, их тоже есть, но там придётся всю предисторию тащить, ну и как обычно окажется, что всё это побочные эффекты об более грандиозных вещей) А точнее как в отсылке к фантастике в комменте ниже (название забыл к сожалению), там не просто так было развернуть планетарный архив цивилизации, его нужно было для этого запустить. Т.е. предварительно понять то чему аналогий у нас пока нет.
Энергию аккреционного диска наверное…
Не, именно кинетическую энергию вращения самой ЧД.
Процесс Пенроуза
В Задаче трех тел цивилизации которые хотели спрятаться делали вокруг своей звездной системы барьер в которой скорость света падала и тем самым становились невидимыми для стороннего наблюдателя. Что если сфера Дайсона это не только генератор энергии, но еще и маскировка от стороннего наблюдателя?
Безмысленная Бездна (англ. The Unthinking Depths) — зона Галактики, ближайшая к ядру. Здесь плохо работают биологический и искусственный интеллекты, многие сложные устройства. Исследовать эту зону затруднительно из-за того, что движение быстрее скорости света невозможно.
Медленная зона (англ. The Slow Zone) — следующая зона. На этой территории невозможно создать интеллект, превышающий человеческий, невозможны сложные нанотехнологические устройства. Скорость света также непреодолима. Земля находится именно в этой зоне.
Край (англ. The Beyond) — зона, где разворачивается основное действие «Пламени». Здесь возможно перемещение быстрее скорости света, сверхсветовые коммуникации, антигравитационные устройства, сверхчеловеческий интеллект. Делится на Верхний, Средний и Нижний край в зависимости от степени проявления вышеперечисленных свойств этой зоны.
Переход (англ. The Transcend) — окраина Галактики, где физические законы не ограничивают мощность интеллекта и сложность технологий. Здесь сверхинтеллекты, называемые автором Силами (англ. Powers), выходят на этап технологической сингулярности.
Скорлупа сверхцивилизации. Об энергетических, инженерных и экологических аспектах сферы Дайсона