精灵m|玩个“球”也能火？《戴森球计划》背后的“吸星大法”科幻文化
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这次我们从《戴森球计划》出发 ， 简单地聊一聊“戴森球” ， 如果你恰好沉浸在游戏中 ， 不妨忙里偷闲来了解一下我们的目标戴森球 ， 看看这将会是一个多么宏大的工程 。 文：寰宇 编：三味线在最近一段时间里 ， 《戴森球计划》这款国产游戏可谓是扶摇而上 ， 不仅在Steam平台上勇夺周销量榜首 ， 同时也一直保持着较高的好评率 。 游戏标题中的“戴森球”是一个诞生于1960的经典构想 ， 对科幻作品了解甚多的玩家想必早已耳熟能详 ， 但如果你只是对游戏本身有兴趣而入坑 ， 那或许就只能通过标题画面那包裹着恒星的巨大框架、或是教程里提到的“弗里曼·戴森”中得出一个模糊的概念 。
笔者这次打算从《戴森球计划》出发 ， 简单地聊一聊“戴森球”——如果你恰好正在为生产线的排列绞尽脑汁、或是等着手搓星际物流站的完成、又或是没刹住车飘入了茫茫太空 ， 那不妨忙里偷闲来了解一下我们的目标戴森球 ， 看看这将会是一个多么宏大的工程 。
戴森球的起源
煤炭、石油、天然气......这些为我们提供能量、维持现代社会正常运转的能源已经成为了人类文明的命脉 。 然而随着科学技术的进步、文明的发展扩大 ， 地球所提供的资源将逐渐无法满足人类的需求 。 更何况地球上的资源也是有限的 ， 终会迎来枯竭的一天 ， 因此寻求新的能源成为了未来的一大课题 。 而针对这一课题展开探寻的弗里曼·戴森则将目光投向了浩瀚的宇宙 。
弗里曼·戴森弗里曼·戴森（1923-2020）是一位美籍英裔学家 ， 专攻物理、数学领域 ， 他以在量子电动力学、外星智能等方面的工作闻名 。 最初弗里曼·戴森通过思想实验（指利用想象力进行实验 ， 有名的薛定谔的猫、缸中脑、电车难题都属于思想实验）得出一个结论：任何技术文明对能量的需求都是稳定增长的 。 如果人类文明能够延续足够长的时间 ， 就必然有一天对能量的需求会膨胀到要利用其母恒星“全部”的能量输出 ， 此时就有必要建立能够拦截和收集母恒星发出的所有能量的轨道结构 。 这种用来包裹恒星、开采恒星能源的巨型人造结构如今就被称作为“戴森球”（Dyson Sphere） 。
戴森在1960 年发表的论文《搜寻人工恒星红外辐射源》中正式提出了这一观点 ， 并推测如果存在足够先进的外星文明 ，它们或许也会采取与人类相仿的功率消耗模式 ， 最终也会建立起类似“戴森球”的结构 。 戴森球的存在会改变恒星系统发出的光 。 因此该恒星系统可能会辐射出不合常规的光谱类型 。 如果某恒星由于这类吸收和再辐射而过滤或转移的能量非常显著 ， 就可以在星际距离上探测到 。 若是在类似于太阳的恒星附近的人类形态的文明造出的戴森球使用类似人类能够使用的材料 ， 就很可能引起恒星系红外辐射量的增加 。 他据此主张 ， 可以通过追踪红外辐射发现地球外文明 。
从“云”到“泡”再到“壳”：戴森球的多种形态
虽然戴森提出了戴森球这一构想 ， 但他只着眼于能源收集这一点 ， 并没有对戴森球的外形构造方面进行论述 。 因此许多创作者在此基础上发挥想象 ， 提出或创造了各种形式的“戴森球” 。 而我们在《戴森球计划》耗费心思搭建的“戴森云”与“戴森壳”都是戴森球的形式之一 。
像这样沿着单个轨道进行排列的形式被称为“戴森环” ， 是戴森云最简单的结构工程师们在游戏中最早接触到的是戴森球形式是“戴森云”：将大量的太阳帆通过弹射器送入轨道后 ， 紧密排列的太阳帆会呈环状围绕恒星将恒星的辐射能转化为能量 。 戴森在回复其他学者针对《搜寻人工恒星红外辐射源》的评论时提出 ， 想要建造围绕恒星的固体结构在物理层面上是不可能的 ， 他构想中的结构是由松散分布、围绕恒星独立运行的卫星组成的人工生物圈 。 因此通过巨大数目的密集环绕恒星运行的独立结构组成的戴森云 ， 是最符合弗里曼·戴森最初概念的戴森球形式 。
出现在标题页面 ， 围绕着整颗恒星的框架便是戴森壳的雏形戴森云可以有效获取恒星输出的能量 ， 并且可以通过构建复杂的多环结构进一步提升获取能量的能力 。 不过由于戴森云结构松散 ， 不论其构建多么复杂 ， 也不可能完全利用恒星的能量 。 但如果能建造出一个包裹整颗恒星的固体球壳结构 ， 就可以100%拦截恒星的能量输出 ， 最大限度地利用恒星能量——这种形式就被称为“戴森壳” ， 也即是目前各位工程师们正在《戴森球计划》中开足马力搭建的那个戴森壳（这篇文章发表时或许已经有不少工程师们已经完成了这一宏大的工程） 。
《群星》中的戴森球是基于戴森壳的构想而设计出的游戏中的戴森球属于“巨构”、即巨型建筑 。 在消耗高昂、用时长久的同时能够提供巨量的能源产出 。 由于拦截了恒星的输出 ， 一旦戴森球建造完毕 ， 该星系中的所有非气态行星和卫星都会被强制转变为冰封星球或荒芜星球 。
正如上文戴森本人的观点“建造围绕恒星的固体结构在物理层面上是不可能的” 。 后来的学者们围绕戴森壳在现实的可行性展开过多次讨论 ， 认为戴森壳在理论上存在着许多严重的困难 ， 例如如何克服中心恒星的重力交互作用、没有足够坚韧的材料能够支撑戴森壳、甚至全太阳系的材料都无法满足戴森壳所需等等 。
不过戴森壳也是在各类科幻作品中登场最频繁的戴森球形式 ， 在那些作品当中 ， 戴森壳不仅发挥着采集能量的作用 ， 有时还会具有工业基地、人类定居点等功能 。
戴森泡的概念图除了戴森云与戴森壳 ， 还有一种形式“戴森泡”并未在游戏中被提到 。 戴森泡与戴森云相似 ， 是由许多独立的构造组成的 。 两者之间的不同点在于 ， 戴森云中的各个独立构造会沿着轨道围绕恒星运动 ， 而戴森泡中的独立构造则会依托面积巨大的太阳帆 ， 通过承受光压（也就是光的照射到物体上产生的压力 ， 因为其产生的推力太小被我们所忽略 ， 但在没有空气阻力存在的太空却能为太阳帆提供动力）以抵消恒星的引力 ， 保持静止状态 。
理论上 ， 如果造出并围绕恒星部署了足够数量的太阳帆卫星 ， 那么就能组成一个非固定的戴森泡 。 这种结构既没有受到巨大压力影响的缺点 ， 也不必达到固定结构的戴森壳所需要的超大质量 ， 但却有着跟固定结构的戴森壳一样的光学和热力学特性 。
虽然这种形式在实践上同样也存在问题 ， 例如构建戴森泡所需的材料当前仍然超出人类的技术能力、构建戴森泡也需要面对极大的资源消耗和可能出现的不确定因素等等 ， 但比起其他类型的戴森球所需求的技术和材料来说却更加切合实际 。
科幻作品的常客
由于建造部署能够覆盖太阳系规模巨大数量的宇宙飞船和卫星仍远远超出人类当前的工业生产能力 ， 而且在建造过程中同样可能存在不可预见的巨大困难 ， 而当前人类对工业自动化的理解应用也不足以维护这个巨大的自维持系统 。 因此就目前来看 ， 戴森球还是难以实现的 。 但这并不会妨碍富有梦想的人类对其展开畅想创作 ， 在科幻题材的作品中 ， 我们常常能见到各具特色的戴森球登场 ， 游戏中自然也不例外 。
《质量效应》系列作为老牌科幻题材游戏 ， 给玩家留下了相当深刻的回忆 ， 其涉及到的太空殖民、人工智能等未来感十足的主题令人津津乐道 。 《质量效应2》中就提出了戴森球的概念 ， 玩家扮演的薛帕德指挥官在和属于人工智能种族“桀斯”的同伴“军团”交流时了解到 ， 桀斯的终极目标是建造一个庞大的、能够容纳所有桀斯程序的构造 。 该构造的规模预计与一个星系相当 ， 其形式与戴森球最为接近 。 这里的戴森球只是作为对比被提到 ， 不能够亲眼见到 。
从外观上看 ， 子午线只是一颗纯蓝的大型球体 ， 但当玩家一行人突入其中之后就会见到富饶的生物群落
而在《质量效应 仙女座》中 ， 最终决战的舞台“子午线”的构造就与戴森球十分相似——子午线本身是一个巨大的戴森壳 ， 球壳上存在着繁盛的生物群落；球体中心则是一个庞大的能量源 ， 为外部的生物群落持续不断地提供热量与光照 。
在同为老牌科幻游戏的《光环》系列中也出现过戴森球的身影 。 光环世界中的戴森球名为“盾世界” ， 盾世界由远古种族先行者所建 ， 既是用来保护感知生物免受光环阵列和洪魔影响的物种保护球体 ， 也是一个隐藏舰队星港的军事前哨站 。
在《光环战争》中 ， 火灵号追击星盟部队深入盾世界0459 ， 最后为了不让先行者的舰队为星盟所用而将其摧毁；此外 ， 《光环4》的主舞台“安魂星”同样是盾世界 。 盾世界在设计上也采用了戴森壳的结构——壳体部分的土地经过改造 ， 有着植被、动物以及大量的先行者建筑 ， 内部则通过微型人造太阳提供能量维持运转 。
戴森球同样也在日式科幻中出现 ， 例如《最终幻想XIII》前十章故事进行的地点“茧”——这是一个悬浮在广阔的世界“大脉冲”之上的大型人工球体 。 茧有着十分接近戴森球的构造——外部是坚固的人造球壳 ， 球壳上有着一个如同乌托邦一般繁荣的世界 ， 人类在茧之中过着无忧无虑的快乐生活 。 维护和支撑着茧的则是拥有超乎寻常力量的神之机械“法尔希” ， 它们保护茧不被入侵 ， 同时也是这个戴森球系统中的能量源 ， 为在茧之中生活的人们提供庇护 ， 以及满足生存需求的光、水等物质 。
名为“凤凰”的法尔希在茧世界中担任太阳的角色 ， 提供光照与热量除了上文中提到的作品 ， 关于戴森球的构想在小说、动画、游戏等领域中都有广泛出现 。 这些构想或是脱离现实、充满浪漫幻想；或是与现实接轨、认真地展开探讨 。 虽说这些构想基本都建立在想象之上 ， 但等到戴森球真正实现的那一天 ， 或许我们可以从中看到一些曾经构想的影子也说不定……
最近流行的“太空狼人杀”《Among us》中 ， 玩家同样有机会观察到一个小小的戴森球结语
【精灵m|玩个“球”也能火？《戴森球计划》背后的“吸星大法”科幻文化】虽然在现实中人类可能因为科学、技术原因受到束缚 ， 但人类的想象力却是没有极限的 。 戴森球诞生于前人的大胆设想之中 ， 如今我们也尽情发挥想象 ， 将前人构想继承并继续发展 。 随着人类文明科学技术的进步 ， 也许在不久的未来 ， 我们也能有机会见识到真正的戴森球进入轨道、人类征服恒星的英姿呢 。
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