摘要：先进文明的能源问题的最终解决方案是什么？著名的英裔美国物理学家弗里曼·戴森 (Freeman Dyson) 认为，解决方案应该是用镜子或太阳能电池板构成一个外壳，完全包围恒星，利用恒星产生的所有能量。

弗里曼·戴森 (Freeman Dyson) 提出理论，假设的外星巨型结构会发出红外辐射，寻找这种副产品将成为寻找外星生命的可行方法。

美国有线电视新闻网 —

先进文明的能源问题的最终解决方案是什么？著名的英裔美国物理学家弗里曼·戴森 (Freeman Dyson) 认为，解决方案应该是用镜子或太阳能电池板构成一个外壳，完全包围恒星，利用恒星产生的所有能量。

戴森在 1960 年的一篇论文中首次解释了这一概念，他 写道 ：“我们应该预料到，任何智慧物种在进入工业发展阶段后的几千年内，都会被发现占据着一个完全环绕其母星的人工生物圈。”

如果这听起来像科幻小说，那是因为它确实是科幻小说：戴森从奥拉夫·斯塔普尔顿 1937 年的小说《造星者》中汲取了这一想法，他对此一直持开放态度。这位已故科学家是新泽西州普林斯顿高等研究院的名誉教授。

尽管如此，由于戴森是一位被科学界一些人认为在其职业生涯早期就值得获得诺贝尔奖的思想家，这一概念还是深入人心，这些假想的巨型结构被称为戴森球，尽管这位物理学家后来澄清说，它们实际上是由“一个松散的集合或一群在独立轨道上围绕恒星运行的物体”组成。

戴森在论文中还指出，戴森球会释放出可探测到的红外辐射废热，并建议寻找这种副产品将是寻找外星生命的可行方法。然而，他补充说，红外辐射本身并不一定意味着外星智慧，寻找此类来源的最重要原因之一是可能会发现新型自然天体。

“当时的科学家们大多持接受态度，他们并不认为外星文明存在的可能性很大，但他们认为寻找废热是一个不错的选择，”乔治·戴森通过电子邮件说道，他是一位科技作家和作家，也是戴森六个孩子中的第二个。“从《脚步声》到《星际迷航》等科幻小说都采用了这个想法，并大行其道，而社会批评家则将戴森球作为质疑无限技术发展是否明智的载体。”

老戴森本人则认为：“直接搜寻智慧生命的意义要大得多，但技术是我们唯一有机会发现的东西。”

物理学家弗里曼·J·戴森 (Freeman J. Dyson) 在 1960 年的一篇论文中提出了有关假设的外星巨型结构的这一理论，照片拍摄于 1963 年 8 月。

美联社

在 20 世纪 60 年代，人们根本无法真正寻找戴森球，但近年来，许多研究人员都在寻找戴森球，包括SETI 研究所（一个致力于寻找外星智慧的非营利组织）和费米国家加速器实验室（费 米实验室）的研究人员。现在，一项新的研究对银河系中的 500 万颗恒星进行了观察，结果表明七颗候选恒星可能存在戴森球——这一发现引起了人们的关注和其他理论的提出。

这项研究的作者于 5 月 6 日在《皇家天文学会月刊》上发表文章，专门寻找戴森球，这种球是恒星附近无法用其他方式解释的红外热量形式。

研究小组利用能捕捉红外信号的望远镜的历史数据，观察了距离地球不到 1,000 光年的恒星：“我们从 500 万颗恒星的样本开始，然后应用过滤器，尽量消除尽可能多的数据污染，”该研究的主要作者、瑞典乌普萨拉大学物理与天文系博士生马蒂亚斯·苏阿佐 (Matías Suazo) 说。

“到目前为止，我们已经知道有七个光源在红外线下发光，但我们不知道原因，所以它们显得很突出。”

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苏亚佐警告说，没有确凿的证据表明这七颗恒星周围有戴森球。

“我们很难找到这些光源的解释，因为我们没有足够的数据来证明红外光的真正原因，”他说。“它们可能是戴森球，因为它们的行为与我们的模型预测的一样，但也可能是其他东西。”

可以解释红外光的自然原因包括观测中的不良排列，背景中的星系与恒星重叠，行星碰撞产生碎片，或者恒星可能还很年轻，因此仍然被热碎片盘所包围，而行星后来就是由这些碎片形成的。

5 月 6 日这项研究的作者利用美国国家航空航天局 (NASA) 广角红外巡天探测器 (WISE) 望远镜（左）和盖亚天文台的数据，确定了七颗可能拥有戴森球的候选恒星。

美国宇航局/喷气推进实验室/欧空局

研究人员使用的数据来自两台现役太空望远镜——美国宇航局的广域红外巡天探测器（WISE）和欧洲航天局的盖亚望远镜——以及一项名为“两微米全天巡天”的红外天文巡天计划。该计划也被称为2MASS，是马萨诸塞大学和美国宇航局喷气推进实验室于 1997 年至 2001 年间合作开展的。

候选恒星都是红矮星，这是我们银河系中最常见的恒星类型。它们也比我们的太阳更暗、更小，这使得后续观测更加困难。目前尚不清楚这些恒星周围是否有行星，因为尚未有任何可能发现行星的望远镜观测到它们。然而，迄今为止科学家发现的数千颗系外行星中有许多围绕红矮星运行，这使得它们的存在可能性很大；据 NASA 称，围绕红矮星运行的行星更有可能适合居住。

3 月份发表的一项早期研究使用与新报告相同来源的数据，也发现我们银河系中 500 万颗恒星的样本数据集中存在红外异常。

“我们得到了 53 个无法很好解释的异常候选者，但不能说它们都是戴森球候选者，因为这不是我们专门寻找的，”领导了之前研究的意大利的里雅斯特国际高等研究院的博士后研究员 Gabriella Contardo 说道。她补充说，她计划根据 Suazo 的模型检查这些候选者，看看有多少与该模型相关。

“在说它们可能是戴森球之前，你需要排除所有其他假设和解释，”她补充道。“要做到这一点，你还需要排除它不是某种碎片盘或某种行星碰撞的可能性，这也推动了天文学其他领域的科学发展——所以这是一个双赢的结果。”

康塔多和苏亚佐都同意需要对这些数据进行更多研究，最终他们可以求助于美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜获取更多信息，因为它的功率足以直接观察候选恒星。然而，由于管理望远镜使用的冗长、竞争激烈的程序，确保使用权可能需要一些时间。

如果戴森球真的存在，它们可以做什么呢？“如果你想象我们拥有的能量和太阳每秒提供的能量一样多，我们就可以做闻所未闻的事情，”苏亚佐说。“我们可以进行星际旅行，如果我们愿意的话，也许我们甚至可以将整个太阳系移动到我们喜欢的位置。”

但不要抱太大希望，因为建造这些假想建筑所需的 技术和原材料远远超出了人类的能力范围。

“它们太大了，地球上的所有资源都不足以建造它们，”苏亚佐补充道。“弗里曼·戴森说我们应该拆除木星——整个星球（为了原材料）。”

这种超巨大的规模可能意味着戴森球即使存在，也是非常罕见的。

“这项研究的重要性在于，它首次提供了强有力的证据，证明我们的银河系中并没有大量的戴森球，这与一些人的预期相反，他们认为戴森球可能是科技物种向其太阳系扩张的必然最终状态，”研究报告的共同作者、宾夕法尼亚州立大学天文学和天体物理学教授杰森赖特通过电子邮件表示。

“马蒂亚斯（苏阿佐）发现的候选者非常重要，因为无论它们是什么——它们很可能是被某种罕见事件（如行星碰撞）产生的物质包围的恒星，尽管它们可能是戴森球——它们都是罕见而有趣的物体，值得进一步研究，例如通过詹姆斯韦伯太空望远镜。”

戴森于 2020 年去世，之前他的球体均未被发现——尽管它们只是以他的名字命名的十几个创意之一。

“作为一名年轻的科学家，戴森证明了三种相互竞争的量子理论实际上是同一种理论——他一举终结了这场竞争，”德克萨斯大学奥斯汀分校计算机科学和综合生物学莱斯利·瑟吉纳教授威廉·普雷斯说。他没有参与这项研究。“后来，他将自己的天赋运用到天文学、宇宙学、地外世界以及地球上核扩散的现实问题上。在他去世时，他被公认为一位具有煽动性和创造性的思想家。”

乔治戴森也证明了其父亲对各个学科的着迷和广泛了解。

“他利用自己较短的注意力和对官僚主义的厌恶，为五个数学领域和十一个物理学领域以及理论生物学、工程学、运筹学、文学和公共事务做出了贡献，”小戴森说。“他的许多想法都引起了争议，他的指导原则之一是‘宁可犯错，也不要含糊其辞’。”

台湾国立清华大学天文学副教授后藤智嗣 (Tomotsugu Goto) 表示，这项新研究的研究人员所采用的方法可能为寻找地外文明提供一条更有成效的途径。他也没有参与这项研究。

“然而，恒星周围碎片盘的污染仍然令人担忧，这些碎片盘模仿了戴森球的红外特征，”他在一封电子邮件中补充道。“作者认为（矮星）周围的碎片盘很少见，但从 500 万个来源中选出的 7 位候选作者也很少见。尽管如此，这七位候选人仍值得用强大的望远镜进一步研究，以进行更明确的评估。”

5 月 23 日发表的一篇论文回应了苏亚佐及其同事的论文，指出这七颗恒星中至少有三颗被“误认为”是戴森球，而可能是“热狗”——被热尘遮蔽的星系，而其余四颗恒星可能也可以用这种方式解释。

由于苏亚佐的研究触及了人类是否是宇宙中唯一存在的生命这一基本问题，对戴森候选者的搜寻跨越了基础科学、哲学和宗教等不同领域，因此可能会增加年轻科学家的参与度和科学界对这一课题的兴趣，SETI成员、格鲁吉亚第比利斯自由大学物理学院副院长扎扎·奥斯马诺夫 (Zaza Osmanov) 表示，他也没有参与这项研究。

不过，他补充说，七个戴森球候选体的辐射指纹也可能由自然现象解释。“任何辐射，甚至是非常有趣的辐射，都是人工起源的假设，应该是所有可能的自然解释都用尽后的最后一个跳板，”奥斯马诺夫说。“为此，未来的研究是必要的。”

至于戴森本人来说，如果他还活着，他也会高度怀疑这些观察结果是否代表着技术特征，他的儿子乔治辩称：“但新的、非技术天文现象的发现正是他认为我们应该出去观察的原因。”

来源：人工智能学家