Трудно сказать, когда человек впервые задумался, один ли он во Вселенной. Зато можно определить время, когда поиск ответа на этот вопрос перешел со страниц фантастических романов в науку — середина прошлого века, начало космической эры. По мере освоения межпланетного пространства стало появляться все больше идей о внеземных цивилизациях. На страницах научной фантастики разыгрывались межгалактические войны, а астрофизики и астрономы пытались понять, возможна ли жизнь в окрестностях далеких звезд. Если да, то как ее обнаружить? К числу последних идей принадлежит теория Фримена Дайсона. Сфера огромных размеров, позволяющая аккумулировать энергию звезды, — вот что, по его мнению, стоит искать в безбрежном космическом пространстве, чтобы найти инопланетян.
Фримен Джон Дайсон
Американский ученый английского происхождения родился в 1923 году. Сегодня 92-летнего Дайсона, сфера интересов которого охватывает квантовую физику, астрофизику, физику низких энергий, знают как одного из создателей квантовой электродинамики. Едва ли не в большей степени славу ему принесла концепция, которую ученый позаимствовал у Олафа Стэплдона, писателя-фантаста, автора книги «Создатель звезд». Теория, получившая название «сфера Дайсона», предполагает, что высокоразвитые цивилизации могут построить огромное сооружение вокруг звезды с целью максимального использования ее энергии. Отыскав такую конструкцию, ученые смогут обнаружить и внеземной разум.
Концепция
Высокоразвитая цивилизация, гипотетически существующая в космическом пространстве, рано или поздно столкнется с исчерпанием ресурсов энергии — таково предположение Дайсона. Сфера радиусом в одну астрономическую единицу со звездой в центре может решить эту проблему. Впечатляющая размерами конструкция позволяет полностью использовать энергию звезды и при необходимости становится домом для своих создателей.
Параметры
Толщина сферы, по расчетам Дайсона, должна быть достаточно небольшой. Для строительства такого сооружения понадобится материал, по массе приближающийся к Юпитеру. Сегодня такой проект выглядит как очень смелая фантазия. Однако нельзя исключать вероятность, что спустя сотни или тысячи лет человечество сможет ее воплотить в реальность, а сейчас на бескрайних просторах космоса возведением такой конструкции занимается внеземная цивилизация, превосходящая нас по уровню развития.
Звезда со сферой Дайсона подчиняется тем же физическим законам, что и планетные системы. Поэтому конструкция должна вращаться: сила центробежного вращения уравновешивает силу притяжения светила и не позволяет объекту разрушиться и упасть на него.
Приметы развитой цивилизации
По задумке Дайсона, сфера может стать своеобразным маяком, отмечающим присутствие внеземного разума. Однако как найти ее? Согласно теоретическим расчетам, подобная конструкция должна постоянно излучать свет. Для человеческого глаза он неуловим. Излучение должно лежать в инфракрасной части спектра. Существующее оборудование в силах обнаружить подобные источники, более того, их уже найдено немало.
Отличительной чертой сферы Дайсона должно быть нетипичное спектральное распределение. Поиском конструкции, теоретически описанной физиком, занимаются в рамках программы SETI, нацеленной на обнаружение присутствия в космосе внеземного разума. Главные надежды на выполнение этой сложной задачи возлагаются на телескоп «Спитцер».
Аргументы против
С момента появления теория Дайсона неоднократно подвергалась переосмыслению и перепроверке. В результате появилось хорошо обоснованное мнение, что подобный объект существовать не может, какой бы развитой ни была цивилизация и какими бы характеристиками ни обладала звезда. Сфера Дайсона, вращаясь вокруг светила, приобретает максимальную скорость в районе экватора. При этом на полюсах конструкция остается неподвижной, что неминуемо приведет к ее обрушению. Это основной аргумент против теории американского ученого.
Исследователи вопроса отмечают также, что сфера пространственно ограничивает развитие цивилизации и порождает несколько существенных социокультурных проблем, затмевающих выгоду от ее создания.
Альтернативные варианты
Тем не менее, в научном мире теоретическая разработка Дайсона не канула в Лету. Было описано несколько вариантов модификаций конструкции, в которых учтены основные критические замечания. Первая из них — это кольцо небольшой ширины, столь же значительное по диаметру, что и сфера. Встретить такой объект можно на страницах романа «Мир-кольцо» Ларри Нивена.
Второй вариант — конструкция, формой напоминающая волчок. Изогнутые утолщения в районе полюсов разомкнуты. Такой вариант сферы характеризуется одинаковым весом в любой точке на внутренней стороне.
Свой вариант решения проблемы предложил и советский физик Г.И. Покровский. В его модели конструкция состоит из множества колец, образующих что-то похожее на раковину. Такой вариант сферы получил название «раковина Покровского».
Структура Крисвелла — еще одна модификация предложенной Дайсоном астроконструкции. Ее особенность — фрактальная поверхность, позволяющая максимально увеличить площадь, воспринимающую излучение звезды.
Поиски гипотетической сферы Дайсона
Теоретической разработке американского физика уже больше пятидесяти лет. Однако всерьез размышлять о поиске сооружений, похожих на сферу, начали только в 2000-х, когда развитие техники позволило заглянуть в отдаленные уголки космоса. Анализ информации, поступающей от телескопов, показал, что объектов, подходящих на роль гигантских искусственных сооружений, несколько сотен тысяч. Правда, особенности каждого кандидата с разной долей вероятности объясняются более прозаическими причинами, среди которых называют кометные рои, водородные облака и так далее.
Одним из последних претендентов на звезду, окруженную сферой Дайсона, стало светило в созвездии Лебедь. В астрономических каталогах оно обозначается как KIC 8462852.
Обнаружена сфера Дайсона?!
Осенью прошлого года на страницах СМИ можно было заметить заголовок, сообщающий об открытии местонахождения внеземной цивилизации. Звездой, неподалеку от которой живут неизвестные нам разумные существа, называлась KIC 8462852. Об особенностях светила стало известно благодаря телескопу «Кеплер».
Осенью 2015-го были опубликованы результаты исследования ее странной светимости. Примерно раз в 800 дней излучение звезды уменьшается на 15-20 %. Спад длится от нескольких дней до нескольких месяцев. Такое поведение не свойственно известным классам светил и не может быть объяснено прохождением планеты по диску, поскольку в этом случае уменьшение излучения было бы всегда одинаковым по времени. Джейсон Райт, ученый из университета штата Пенсильвания, высказал предположение, что причина такой аномалии — сфера Дайсона. KIC 8462852, таким образом, стала главным кандидатом на поиски внеземного разума.
Другие объяснения
Райт неоднократно отмечал, что это лишь одна из версий, причем самая маловероятная. Однако благодаря СМИ весть о возможном обнаружении сферы Дайсона разлетелась по миру. Тем временем есть и другие объяснения странного излучения звезды. Исследователи из университета Йеля во главе с Табетой Бойаджиан предполагают, что светило окружено роем комет. Возможно, KIC 8462852 несколько тысяч лет назад захватила их в момент, когда мимо проходила другая звездная система. Табета отмечает, что подобное объяснение лишь немного более вероятно, чем сфера Дайсона. Встреча двух звездных систем — очень редкое событие, а объем захваченного роя комет должен быть огромен. Тем не менее, эта теория пока приобрела наибольшее число сторонников в научном мире.
Присмотритесь к белым карликам
К поискам сферы Дайсона присоединились и ученые из Турции. Недавно они опубликовали исследование, согласно которому искать такое сооружение нужно у белых карликов. Относительно небольшие и холодные объекты космоса представляют собой завершающую стадию эволюции светил, подобных Солнцу. В их окрестностях возведение сферы требует меньше усилий и материала, чем вокруг более массивных звезд. По расчетам ученых, толщина сооружения вблизи белого карлика не превышала бы 1 метра. Для ее возведения потребовался бы материал, по массе примерно равный Луне.
Возможно, через какое-то время ученые придут к выводу, что сфера Дайсона — ненужное или слишком сложное сооружение. Однако пока поиски гипотетической конструкции продолжаются. Можно с уверенностью сказать, что подобные идеи будут возникать и в будущем, поскольку человечество не прекратит попытки найти на просторах космоса братьев по разуму.
