мини|Приказ хипотетичког Дајсоновог роја који окружује звезду Дајсонова сфера је хипотетичка мегаструктура која обухвата звезду и прикупља велики проценат њене излазне снаге. Овај концепт је мисаони експеримент који покушава да замисли како би цивилизација способна за свемирска путовања задовољила своје енергетске потребе када оне премаше оно што се може генерисати само из ресурса матичне планете. Пошто само мали део енергетских емисија звезде стиже до површине било које планете у орбити, изградња структура које окружују звезду омогућила би цивилизацији да прикупи знатно више енергије.

Најраније модерно замишљање такве структуре дело је Олафа Стејплдона у његовом научнофантастичном роману Творац звезда (1937). Исти концепт је касније искористио физичар Фриман Дајсон у свом раду из 1960. године „Трагање за вештачким звезданим изворима инфрацрвеног зрачења”. Дајсон је спекулисао да би такве структуре биле логична последица растућих енергетских потреба технолошке цивилизације и нужност за њен дугорочни опстанак. Потпис оваквих сфера откривен у астрономским претрагама био би показатељ ванземаљске интелигенције.

Од Дајсоновог рада, предложени су многи варијантни дизајни који укључују вештачку структуру или низ структура за обухватање звезде у оквиру истраживачког инжењерства или описани у научној фантастици, често под именом „Дајсонова сфера”. Фиктивни прикази често описују чврсту љуску материје која затвара звезду — распоред који је сам Дајсон сматрао немогућим. Сфера коју је он замишљао састојала се од лабавог скупа или роја објеката који путују независним орбитама око звезде, распоред који је постао познат као Дајсонов рој.

Порекло мини|Фриман Дајсон, који је истраживао концепт из научне перспективе

Инспирисан научнофантастичним романом Творац звезда из 1937. године, аутора Олафа Стејплдона, физичар и математичар Фриман Дајсон био је први који је формализовао концепт онога што ће постати познато као „Дајсонова сфера” у свом раду „Трагање за вештачким звезданим изворима инфрацрвеног зрачења”, објављеном 1960. године у часопису Science. Дајсон је теоретисао да како би се енергетске потребе напредне технолошке цивилизације повећавале, дошло би време када би јој било потребно да систематски прикупља енергију своје локалне звезде у великим размерама. Спекулисао је да би се то могло учинити преко система структура које орбитирају око звезде, дизајнираних да пресретну и прикупе њену енергију. Тврдио је да би структура резултирала великом конверзијом звездане светлости у далеко инфрацрвено зрачење, па би земаљска потрага за изворима инфрацрвеног зрачења могла да идентификује звезде које подржавају интелигентан живот.

Дајсон није детаљно објаснио како би се такав систем могао изградити, једноставно га називајући у раду „љуском” или „биосфером”. Касније је појаснио да није имао на уму чврсту структуру, рекавши: „Чврста љуска или прстен који окружује звезду је механички немогућ. Облик 'биосфере' који сам замишљао састоји се од лабавог скупа или роја објеката који путују на независним орбитама око звезде.” Такав концепт се често називао „Дајсонов рој”; међутим, 2013. године, Дајсон је изјавио да му је жао што је концепт назван по њему. У интервјуу са Робертом Рајтом 2003. године, Дајсон је свој рад о потрази за Дајсоновим сферама назвао „малом шалом” и прокоментарисао да „постајеш познат само по стварима које не сматраш озбиљним”, касније објашњавајући да „наравно шала је у томе што небо врви од инфрацрвених извора који изгледају управо онако како би могла изгледати цивилизација типа II, тако да нема апсолутно никаквог разлога веровати да су они вештачки ... са наше удаљености изгледали би исто”. Међутим, у каснијем интервјуу са студентима Универзитета у Единбургу 2018. године, он се осврнуо на премису Дајсонове сфере као „тачну и неконтроверзну”. У другим интервјуима, иако је жалио због именовања објекта, Дајсон је прокоментарисао да је „идеја била добра” и указао на свој допринос у раду о растављању планета као средству за изградњу једне.

Потрага за мегаструктурама Колектори енергије Дајсоновог типа око удаљене звезде би апсорбовали и поново зрачили енергију са звезде. Таласне дужине такве поново зрачене енергије могу бити атипичне за спектрални тип звезде, због присуства тешких елемената који се природно не јављају унутар ње. Уколико би проценат оваквих атипичних таласних дужина био значајан, ванземаљска мегаструктура би могла бити откривена на међузвезданим удаљеностима. Ово би могло указивати на присуство онога што се назива цивилизацијом типа II на скали Кардашева.

СЕТИ је тражио такве инфрацрвене спектре са соларних аналога, као и Фермилаб. Фермилаб је открио 17 потенцијалних „двосмислених” кандидата, од којих су четири 2006. године названа „занимљивим, али и даље упитним”. Касније претраге су такође резултирале са неколико кандидата, од којих сви остају непотврђени.

Дана 14. октобра 2015. године, грађани-научници пројекта Planet Hunters открили су необичне флуктуације светлости звезде KIC 8462852, што је изазвало спекулације у штампи да је можда откривена Дајсонова сфера. Међутим, накнадна анализа је показала да су резултати у складу са присуством прашине. У 2024. години у штампи су се појавиле спекулације да су откривени потенцијални знаци међузвезданих Дајсонових сфера. Седам објеката од интереса — сви лоцирани унутар хиљаду светлосних година од Земље — били су M-патуљци, класа звезда које су мање и мање сјајне од Сунца. Међутим, аутори ових открића пазили су да не износе преувеличане тврдње. Упркос томе, многи медији су пренели причу. Мање фантастична објашњења укључивала су сугестију да је детектовано инфрацрвено зрачење проузроковано удаљеним галаксијама заклоњеним прашином.

Изводљивост и научно засноване спекулације Иако су Дајсонове сфере у облику роја теоретски могуће, изградња стабилне мегаструктуре око Сунца тренутно је далеко изнад инжењерских капацитета човечанства. Број летелица потребних за набавку, пренос и одржавање комплетне Дајсонове сфере превазилази данашње индустријске могућности. Дајсонове сфере су подстакле спекулације о изводљивости класе предложених звезданих мотора, хипотетичких мегаструктура чија је сврха екстракција корисне енергије из звезде, понекад за специфичне намене. На пример, предложено је да Матрјошка мозгови користе енергију коју издвајају Дајсонове сфере за рачунање, док би Шкадовљеви потисници издвајали енергију за пропулзију. Неки предложени дизајни звезданих мотора заснивају се на Дајсоновој сфери. Футуриста Џорџ Дворски залагао се за употребу самореплицирајућих робота како би се превазишла ограничења инжењерских капацитета човечанства у релативно блиској будућности. Неки су сугерисали да би станишта Дајсонове сфере могла бити изграђена око белих патуљака или пулсара.

Године 2022. предложено је да би се Дајсонов рој око Сунца могао лансирати са Меркура или Марса. Да би се енергија пренела назад, предложен је бежични пренос енергије зрачењем у далеком пољу, технологија која још није у потпуности развијена.

Примери у фикцији Претеча концепта Дајсонових сфера представљена је у роману Творац звезда из 1937. аутора Олафа Стејплдона, у којем је описао како је „сваки Сунчев систем... окружен мрежом светлоколовки, које фокусирају одбеглу соларну енергију за интелигентну употребу”; Дајсон је инспирацију добио из ове књиге и предложио да би „Стејплдонова сфера” било прикладније име за концепт. Фиктивне Дајсонове сфере су типично чврсте структуре које формирају континуирану љуску око дотичне звезде, иако је сам Дајсон ту могућност сматрао механички немогућом. Оне се понекад користе као тип покретача радње познат као Велики неми објекат.

Дајсонове сфере се појављују као позадински елемент у многим фиктивним делима, укључујући роман Луталица из 1964. аутора Фрица Лајбера, где ванземаљци на овај начин затварају више звезда. Дајсонове сфере су приказане у серијалу књига Сага о Кукавици из периода 1975–1983. аутора Фредерика Пола и Џека Вилијамсона, а једна функционише као место радње романа Орбиствил Боба Шоа из 1975. године и његових наставака. У епизоди „Реликвије” из 1992. године у ТВ серији Звездане стазе: Следећа генерација, свемирски брод УСС Ентерпрајз проналази себе заробљеног у напуштеној Дајсоновој сфери; у интервјуу из 2011. године, Дајсон је рекао да је уживао у епизоди, иако је приказану сферу сматрао „бесмислицом”. Мајкл Џен Фридман, који је написао новелизацију, приметио је да је у самој ТВ епизоди Дајсонова сфера заправо била Мекгафин, са „готово ничим о њој” у причи, и одлучио је да разради тај елемент заплета у својој новелизацији.

Остали примери у научнофантастичним причама укључују дело Свет је округао Тонија Ротмана, серијал Инквизитор Сомтова Сучариткула, Спинерет Тимотија Зана, Свет Федерације Џејмса Вајта, Бродови времена Стивена Бакстера и Пандорина звезда Питера Ф. Хамилтона. Варијације концепта Дајсонове сфере укључују један кружни појас у роману Свет-прстен Ларија Нивена из 1970. године, полусферу у роману Небеска здела из 2012. аутора Грегорија Бенфорда и Нивена, као и угнежђене сфере — такође познате као Матрјошка мозак — у серијалу Свет кавеза (Cageworld) Колина Капа из 1980-их и трилогији Асгард (1979–1990) Брајана Стејблфорда.

Стејблфорд је приметио да се Дајсонове сфере обично третирају као Мекгафини или се потискују у позадину наратива, наводећи примере попут Луталице Фрица Лајбера и Бунар обмане (Deception Well) Линде Нагате. Приче у којима се концепт истражује имају тенденцију да користе варијанте попут Света-прстена Ларија Нивена. Идентификовао је два разлога за то. Прво, сама размера Дајсонове сфере отежава бављење њом у оквиру ограничења већине наратива; Фридман је рекао да је избегао ово питање у својој новелизацији „Реликвија” јер је књига имала само четири стотине страница, а имао је мање од четири недеље да је напише. Друго, посебно у тврдој научној фантастици, Дајсонове сфере представљају инжењерске изазове који компликују њихову употребу у приповедању. Једна од таквих потешкоћа произилази из теореме љуске: унутар сферичне љуске, гравитационе силе су у равнотежи, тако да су потребни додатни механизми попут ротације да би се обезбедила ефективна гравитација на унутрашњој површини. То заузврат уводи даље компликације, укључујући гравитациони градијент који се смањује на нулу на половима. Аутори су се бавили овим проблемима кроз различите модификације концепта, укључујући Стејблфордово угнежђивање у Свету кавеза, идеју о двострукој сфери Дена Алдерсона и Нивенов смањени дизајн света-прстена.

Види још Алдерсонов диск Мегаструктура Списак хипотетичких технологија Свемирски лифт Звездани мотор Табијева звезда

Референце

Литература

Спољашње везе Често постављана питања о Дајсоновој сфери Фермилаб: Горња граница за Дајсонове сфере на целом небу заснована на IRAS-у са додатком о инжењерингу Дајсонове сфере

Категорија:Сети Категорија:Соларна енергија Категорија:Колонизација свемира Категорија:Мисаони експерименти Категорија:Филозофија науке Категорија:Историја науке Категорија:Мегаструктуре Категорија:Историја науке Категорија:Филозофија науке