舒雲鵬笑得前合後仰,幾乎喘不過氣來。艾米莉無意中的偷換概念,讓梁晶晶苦著臉說不出話來了。
其實傳輸問題看似是戴森球的一個弱點,從理論上來講,必須發明一種輸送能量的方法,使得衛星能夠把太陽曬不到地球部分的能量(比如太陽背麵)發迴地球,否則戴森球沒有意義,因為輸能方式一定是太陽輻『射』=》什麽東西=》地球,這個轉換過程中一定有損失,那麽本來直接輻『射』到地球的能量因為這種轉換反而減少了,得不償失。事實上,直『射』地球的那部分不如直接在地球上建立太陽能收集器來的劃算,戴森球應當是幫助把輻『射』不到地球的那部分太陽能拿到地球來,才可以提高地球可用的能源。從這個角度看,如果人類還是需要在地球利用能源,傳輸問題到不複雜了,其實戴森雲建成一係列角度可調的鏡子就可以了, 這樣就可以很容易的把太陽背麵的能量反『射』到衝著地球,然後在地球上建立接受器就可以了。這個接收器陣列很有可能需要建到太空,需要吸收掉全部多反『射』過來的能量,不然可能會把地球煮熟了。
但是在地球上利用能源這多反『射』迴來的太陽能還是有問題,因為地球向外的熱輻『射』是一定的,散熱速率有限,畢竟宇宙是真空的,那麽多來的能量會不停的加熱地球,那麽地球很可能跟火星一個下場。(說到這裏不禁倒吸一口涼氣,難道火星就是這麽完蛋的?)因此,這能量應當還是在太空利用才能避免地球的生態災難。
“知道什麽是蝴蝶效應嗎?”舒雲鵬總算止住了笑,問艾米莉。
戴森球本質上其實就是一種能量接收轉換裝置,這種結構纏繞在恆星周圍,利用恆星能來幫助文明發展。恆星每分每秒都會產生巨大的能量,比如太陽每秒釋放出的能量就足夠目前人類使用上百萬年。文明的發展是必須依賴於能量的,而戴森球在理論上就可以成為一個文明最有效的能量來源。
可想要建造一個戴森球,單不說難度,“鋪張浪費”是肯定的。因為想要建造環繞甚至是包裹恆星的巨型結構需要消耗大量的物質。在我們太陽係中,太陽的質量就占比高達百分之998,如果要建造太陽的戴森球,就需要超過四個巨行星的物質。也就是說,把太陽係除了太陽以外的所有天體全部拆了,還不一定做得到!
更不用說為了獲取這些物質需要克服巨行星行星的重力結合能,需要巨大的能量。因此,想要建造戴森球,就一定得解決能量來源問題,這已經不是光靠核能就能解決的了。
“不知道!”艾米莉說。
近距離伽馬暴可能滅絕任何比微生物更加複雜的生命形式。由此,兩位天文學家聲稱,隻有在大爆炸發生50億年之後,隻有在10%的星係當中,才有可能出現類似地球上這樣的複雜生命。
宇宙或許比先前人們想象的要更加孤單。兩位天體物理學家聲稱,在可觀測宇宙預計約1000億個星係當中,僅有十分之一能夠供養類似地球上這樣的複雜生命。而在其他任何地方,被稱為伽馬暴的恆星爆炸會經常『性』地清除任何比微生物更加複雜的生命形式。兩位科學家說,這些的爆炸還使得宇宙在大爆炸後數十億年的時間裏,無法演化出任何複雜的生命。
科學家一直在思考這樣一個問題,伽馬暴有沒有可能近距離擊中地球。這種現象是1967年被設計用來監測核武器試驗的人造衛星發現的,目前大約每天能夠檢測到一例。伽馬暴可以分為兩類。短伽馬暴持續時間不超過一兩秒鍾;它們很可能是兩顆中子星或者黑洞合二為一的時候發生的。長伽馬暴可以持續數十秒鍾,是大質量恆星耗盡燃料後坍縮爆炸時發生的。長伽馬暴比短伽馬暴更罕見,但釋放的能量要高大約100倍。長伽馬暴在短時間內發出的伽馬『射』線,可以比全宇宙都要明亮。
持續數秒的高能輻『射』本身,並不會消滅附近一顆行星上的生命。相反,如果伽馬暴距離足夠近,它產生的伽馬『射』線就有可能觸發一連串化學反應,摧毀這顆行星大氣中的臭氧層。沒有了這把保護傘,這顆行星的“太陽”發出的致命紫外線就將直『射』行星地表,長達數月甚至數年——足以導致一場大滅絕。
這樣的事件發生的可能『性』有多高?在即將發表在《物理評論快報》(physical review letters)上的一篇論文中,以『色』列希伯萊大學的理論天體物理學家斯維·皮蘭(tsvi piran)和西班牙巴塞羅納大學的理論天體物理學家保羅·希梅內斯(raul jimenez)探討了這一災難『性』的場景。
天體物理學家一度認為,伽馬暴在星係中氣體正迅速坍縮形成恆星的區域裏最為常見。但最近的數據顯示,實際情況要複雜許多:長伽馬暴主要發生在“金屬豐度”較低的恆星形成區域——所謂“金屬豐度”,是指比氫和氦更重的所有元素(天文學家所說的“金屬”)在物質原子中所占的比例。
利用我們銀河係中的平均金屬豐度和恆星的大致分布,皮蘭和希梅內斯估算了銀河係內兩類伽馬暴的發生幾率。他們發現,能量更高的長伽馬暴可以說是真正的殺手,地球在過去10億年間暴『露』在一場致命伽馬暴中的幾率約為50%。皮蘭指出,一些天體物理學家已經提出,可能正是伽馬暴導致了奧陶紀大滅絕——這場發生地45億年前的全球災變,消滅了地球上80%的生物物種。
接下來,這兩位科學家估算了銀河係不同區域內一顆行星被伽馬暴“炙烤”的情形。他們發現,由於銀河係中心恆星密度極高,距離銀心6500光年以內的行星在過去10億年間遭受致命伽馬暴襲擊的幾率高達95%以上。他們總結說,複雜生命通常隻可能生存於大型星係的外圍。(我們自己的太陽係距離銀心大約27萬光年。)
其他星係的情況更不樂觀。與銀河係相比,大多數星係都更小,金屬豐度也更低。因此,兩位科學家指出,90%的星係裏長伽馬暴都太多,導致生命無法持續。不僅如此,在大爆炸後大約50億年之內,所有星係都是如此,因此長伽馬暴會導致宇宙中不可能存在任何生命。
90%的星係都是不『毛』之地嗎?美國沃西本恩大學的物理學家布萊恩·托馬斯(brian thomas)評論道,這話說得可能有點太過。他指出,皮蘭和希梅內斯所說的伽馬『射』線照『射』確實會造成不小的破壞,但不太可能消滅所有的微生物。“細菌和低等生命當然有可能從這樣的事件中存活下來,”皮蘭承認,“但對於更複雜的生命來說,伽馬『射』線照『射』確實就像按下了重啟按鈕。你必須一切重頭開始。”
皮蘭說,他們的分析對於在其他行星上搜尋生命可能具有現實意義。幾十年來,seti研究所的科學家一直在用『射』電望遠鏡,搜尋遙遠恆星周圍的行星上可能存在的智慧生命發出的信號。不過,seti的科學家主要搜尋的都是銀河係中心的方向,因為那裏的恆星更加密集。而那裏正是伽馬『射』線導致智慧生命無法生存的區域。皮蘭說,“或許我們應該朝完全相反的方向去尋找。”
蝴蝶效應是指在一個動力係統中,初始條件下微小的變化,能帶動整個係統產生長期和巨大的連鎖反應,這是一種混沌現象。任何事物發展均存在定數與變數,事物在發展過程中其發展軌跡有規律可循,同時也存在不可測的“變數”,一個微小的變化很可能影響事物發展的方向。
再說一個例子:超弦理論。當今可以說分成了兩大派別,一派是堅持不可證偽的理論不是科學理論,而另一派則說對手是波普爾的跟屁蟲。哈佛大學教授皮特·蓋裏森(peter galison)指出雙方爭論的核心:“這是一場有關物理學本質的爭論。”
宇宙學家喬治·埃利斯(ge ellis)批評弦理論說:“最讓我恐慌的是,若不能通過實驗檢驗的理論可以成為科學,那麽科學和裝神弄鬼的廢話,或者科幻小說也就沒了區別。”
瑞典物理學家霍森菲爾德 (sabine hossenfelder)說:“‘無需實驗證明的科學’,這個名詞本身就是自相矛盾的。”
對這個效應最典型的闡述是:“一隻南美亞馬遜流域熱帶雨林中的蝴蝶,偶爾扇動幾下翅膀,可以在兩周後引起美國德克薩斯州的一場龍卷風。”
其實傳輸問題看似是戴森球的一個弱點,從理論上來講,必須發明一種輸送能量的方法,使得衛星能夠把太陽曬不到地球部分的能量(比如太陽背麵)發迴地球,否則戴森球沒有意義,因為輸能方式一定是太陽輻『射』=》什麽東西=》地球,這個轉換過程中一定有損失,那麽本來直接輻『射』到地球的能量因為這種轉換反而減少了,得不償失。事實上,直『射』地球的那部分不如直接在地球上建立太陽能收集器來的劃算,戴森球應當是幫助把輻『射』不到地球的那部分太陽能拿到地球來,才可以提高地球可用的能源。從這個角度看,如果人類還是需要在地球利用能源,傳輸問題到不複雜了,其實戴森雲建成一係列角度可調的鏡子就可以了, 這樣就可以很容易的把太陽背麵的能量反『射』到衝著地球,然後在地球上建立接受器就可以了。這個接收器陣列很有可能需要建到太空,需要吸收掉全部多反『射』過來的能量,不然可能會把地球煮熟了。
但是在地球上利用能源這多反『射』迴來的太陽能還是有問題,因為地球向外的熱輻『射』是一定的,散熱速率有限,畢竟宇宙是真空的,那麽多來的能量會不停的加熱地球,那麽地球很可能跟火星一個下場。(說到這裏不禁倒吸一口涼氣,難道火星就是這麽完蛋的?)因此,這能量應當還是在太空利用才能避免地球的生態災難。
“知道什麽是蝴蝶效應嗎?”舒雲鵬總算止住了笑,問艾米莉。
戴森球本質上其實就是一種能量接收轉換裝置,這種結構纏繞在恆星周圍,利用恆星能來幫助文明發展。恆星每分每秒都會產生巨大的能量,比如太陽每秒釋放出的能量就足夠目前人類使用上百萬年。文明的發展是必須依賴於能量的,而戴森球在理論上就可以成為一個文明最有效的能量來源。
可想要建造一個戴森球,單不說難度,“鋪張浪費”是肯定的。因為想要建造環繞甚至是包裹恆星的巨型結構需要消耗大量的物質。在我們太陽係中,太陽的質量就占比高達百分之998,如果要建造太陽的戴森球,就需要超過四個巨行星的物質。也就是說,把太陽係除了太陽以外的所有天體全部拆了,還不一定做得到!
更不用說為了獲取這些物質需要克服巨行星行星的重力結合能,需要巨大的能量。因此,想要建造戴森球,就一定得解決能量來源問題,這已經不是光靠核能就能解決的了。
“不知道!”艾米莉說。
近距離伽馬暴可能滅絕任何比微生物更加複雜的生命形式。由此,兩位天文學家聲稱,隻有在大爆炸發生50億年之後,隻有在10%的星係當中,才有可能出現類似地球上這樣的複雜生命。
宇宙或許比先前人們想象的要更加孤單。兩位天體物理學家聲稱,在可觀測宇宙預計約1000億個星係當中,僅有十分之一能夠供養類似地球上這樣的複雜生命。而在其他任何地方,被稱為伽馬暴的恆星爆炸會經常『性』地清除任何比微生物更加複雜的生命形式。兩位科學家說,這些的爆炸還使得宇宙在大爆炸後數十億年的時間裏,無法演化出任何複雜的生命。
科學家一直在思考這樣一個問題,伽馬暴有沒有可能近距離擊中地球。這種現象是1967年被設計用來監測核武器試驗的人造衛星發現的,目前大約每天能夠檢測到一例。伽馬暴可以分為兩類。短伽馬暴持續時間不超過一兩秒鍾;它們很可能是兩顆中子星或者黑洞合二為一的時候發生的。長伽馬暴可以持續數十秒鍾,是大質量恆星耗盡燃料後坍縮爆炸時發生的。長伽馬暴比短伽馬暴更罕見,但釋放的能量要高大約100倍。長伽馬暴在短時間內發出的伽馬『射』線,可以比全宇宙都要明亮。
持續數秒的高能輻『射』本身,並不會消滅附近一顆行星上的生命。相反,如果伽馬暴距離足夠近,它產生的伽馬『射』線就有可能觸發一連串化學反應,摧毀這顆行星大氣中的臭氧層。沒有了這把保護傘,這顆行星的“太陽”發出的致命紫外線就將直『射』行星地表,長達數月甚至數年——足以導致一場大滅絕。
這樣的事件發生的可能『性』有多高?在即將發表在《物理評論快報》(physical review letters)上的一篇論文中,以『色』列希伯萊大學的理論天體物理學家斯維·皮蘭(tsvi piran)和西班牙巴塞羅納大學的理論天體物理學家保羅·希梅內斯(raul jimenez)探討了這一災難『性』的場景。
天體物理學家一度認為,伽馬暴在星係中氣體正迅速坍縮形成恆星的區域裏最為常見。但最近的數據顯示,實際情況要複雜許多:長伽馬暴主要發生在“金屬豐度”較低的恆星形成區域——所謂“金屬豐度”,是指比氫和氦更重的所有元素(天文學家所說的“金屬”)在物質原子中所占的比例。
利用我們銀河係中的平均金屬豐度和恆星的大致分布,皮蘭和希梅內斯估算了銀河係內兩類伽馬暴的發生幾率。他們發現,能量更高的長伽馬暴可以說是真正的殺手,地球在過去10億年間暴『露』在一場致命伽馬暴中的幾率約為50%。皮蘭指出,一些天體物理學家已經提出,可能正是伽馬暴導致了奧陶紀大滅絕——這場發生地45億年前的全球災變,消滅了地球上80%的生物物種。
接下來,這兩位科學家估算了銀河係不同區域內一顆行星被伽馬暴“炙烤”的情形。他們發現,由於銀河係中心恆星密度極高,距離銀心6500光年以內的行星在過去10億年間遭受致命伽馬暴襲擊的幾率高達95%以上。他們總結說,複雜生命通常隻可能生存於大型星係的外圍。(我們自己的太陽係距離銀心大約27萬光年。)
其他星係的情況更不樂觀。與銀河係相比,大多數星係都更小,金屬豐度也更低。因此,兩位科學家指出,90%的星係裏長伽馬暴都太多,導致生命無法持續。不僅如此,在大爆炸後大約50億年之內,所有星係都是如此,因此長伽馬暴會導致宇宙中不可能存在任何生命。
90%的星係都是不『毛』之地嗎?美國沃西本恩大學的物理學家布萊恩·托馬斯(brian thomas)評論道,這話說得可能有點太過。他指出,皮蘭和希梅內斯所說的伽馬『射』線照『射』確實會造成不小的破壞,但不太可能消滅所有的微生物。“細菌和低等生命當然有可能從這樣的事件中存活下來,”皮蘭承認,“但對於更複雜的生命來說,伽馬『射』線照『射』確實就像按下了重啟按鈕。你必須一切重頭開始。”
皮蘭說,他們的分析對於在其他行星上搜尋生命可能具有現實意義。幾十年來,seti研究所的科學家一直在用『射』電望遠鏡,搜尋遙遠恆星周圍的行星上可能存在的智慧生命發出的信號。不過,seti的科學家主要搜尋的都是銀河係中心的方向,因為那裏的恆星更加密集。而那裏正是伽馬『射』線導致智慧生命無法生存的區域。皮蘭說,“或許我們應該朝完全相反的方向去尋找。”
蝴蝶效應是指在一個動力係統中,初始條件下微小的變化,能帶動整個係統產生長期和巨大的連鎖反應,這是一種混沌現象。任何事物發展均存在定數與變數,事物在發展過程中其發展軌跡有規律可循,同時也存在不可測的“變數”,一個微小的變化很可能影響事物發展的方向。
再說一個例子:超弦理論。當今可以說分成了兩大派別,一派是堅持不可證偽的理論不是科學理論,而另一派則說對手是波普爾的跟屁蟲。哈佛大學教授皮特·蓋裏森(peter galison)指出雙方爭論的核心:“這是一場有關物理學本質的爭論。”
宇宙學家喬治·埃利斯(ge ellis)批評弦理論說:“最讓我恐慌的是,若不能通過實驗檢驗的理論可以成為科學,那麽科學和裝神弄鬼的廢話,或者科幻小說也就沒了區別。”
瑞典物理學家霍森菲爾德 (sabine hossenfelder)說:“‘無需實驗證明的科學’,這個名詞本身就是自相矛盾的。”
對這個效應最典型的闡述是:“一隻南美亞馬遜流域熱帶雨林中的蝴蝶,偶爾扇動幾下翅膀,可以在兩周後引起美國德克薩斯州的一場龍卷風。”