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高級文明可能利用戴森球體從黑洞中收集能量

發表于 2025-12-11 11:00:35 來源：桑間濮上網

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半人馬座A的戴森洞中綜合圖像，顯示了從該星系的球體中心黑洞中出現的噴流，以及相關的從黑伽馬輻射。
斯隆數字天空觀測，收集可能發現黑洞周圍潛在戴森球的高級望遠鏡之一。

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（神秘的戴森洞中地球uux.cn報道）據cnBeta：黑洞不僅僅是吞噬周圍一切的巨大物體--它們也是宇宙中最大和最穩定的能源之一。這將使它們對于需要大量能量的球體文明類型來說是非常寶貴的，例如第二類卡達舍夫文明。從黑但是收集為了利用所有這些能量，該文明將不得不用能夠捕獲它所發射的高級能量的東西來包圍整個黑洞。
一個潛在的解決方案是戴森球--一種恒星巨型工程項目，它將整個恒星（或者，在這種情況下的一個黑洞）包裹在一個人工護套中，以捕獲其中心物體所發出的所有能量。但是，即使它能夠捕捉到黑洞發射的所有能量，球體本身仍然會受到熱損失的影響。根據臺灣清華大學研究人員領導的一個國際團隊發表的新研究，這種熱損失會使我們看到它。
顯然，目前還沒有發現這種結構。然而，這篇論文證明了這樣做是可能的，盡管沒有可見光穿過球體表面，而且黑洞以其作為光匯而非光源而聞名。為了了解我們將如何檢測這樣一個系統，首先，了解該系統將被設計成什么樣子會很有幫助。
作者研究了潛在的戴森球可以在黑洞周圍收集的六種不同的能量來源。它們是無處不在的宇宙微波背景輻射（無論球體放在哪里都會被這種輻射沖刷）、黑洞的霍金輻射、它的吸積盤、它的邦迪吸積、它的日冕以及它的相對論噴流。
這些能源中的一些比其他的要高得多，其中來自黑洞吸積盤的能量在潛在能量捕獲方面處于領先地位。其他類型的能源將需要完全不同的工程挑戰，例如捕捉從黑洞兩極射出的相對論噴流的動能。尺寸顯然對這些黑洞釋放出多少能量起著很大的作用。作者主要關注的是恒星質量的黑洞，作為與其他潛在能量來源的良好比較點。在這種尺寸下，僅吸積盤就能提供數百倍于主序星的能量輸出。
用目前已知的材料不可能在任何這么大的物體周圍建造一個戴森球。但是有興趣接受這種工程挑戰的文明類型，很可能擁有比我們今天更強大的材料。或者，他們可以用已知的材料來創造一個戴森球體或戴森氣泡，這不需要那么多的材料強度，但會損失一些完整球體所能捕獲的能量，并且在協調軌道路徑和其他因素時增加多層復雜性。任何這樣的結構都必須在吸積盤之外，才能從黑洞發出的能量中獲得全部好處。
即使是圍繞一個恒星質量的黑洞的單一球體，也足以將創造它的任何文明推到第二類領域，使其擁有目前技術無法想象的動力輸出水平。但是，即使是這樣一個強大的文明，也很可能無法彎曲物理學定律。無論功率水平如何，其中的一部分都會因熱量而流失。
對天文學家來說，熱量只是光的另一種形式--準確地說，是紅外線。根據研究人員的說法，黑洞周圍的戴森球體發出的熱量應該可以被我們目前的望遠鏡檢測到，比如廣域紅外測量探測器和斯隆數字天空測量儀，至少在10個千秒差距（一個秒差距是大約3.26光年）的距離內。這大約是整個銀河系距離的1/3。無論它們有多近，它們都不會像傳統的恒星那樣出現，但可以用通常用于尋找系外行星的徑向速度法來探測。
雖然這是有用的理論工作，但肯定還沒有任何證據表明任何這樣的結構存在--費米悖論仍然存在。但是考慮到我們已經在收集這些望遠鏡的所有數據，再掃描一次，檢查一下是否恰好有熱輻射，可能會很有趣。這將是值得花時間去尋找可能是這樣一個根本性的突破性發現。