正文 第251章 巨型结构
是环形世界/金牛座世界(也可称为甜甜圈世界)。在这个例子中,该结构的规模约为地球的10倍。只要环形的直径远大于环本身的宽度,其表面就会有完全正常的重力。
微重力栖息地类结构
我们的下一个类别是微重力栖息地类结构。这类结构的形状几乎不受限制,既包括空间站或航天飞机,也包括充满空气的独立封闭世界。
烟环世界
这是另一种由拉里??尼文推广的人造世界,弗里曼??戴森博士和保罗??伯奇等人也参与提出了几乎所有这类构想,非常令人印象深刻。他提出的烟环世界例子,实际上是在整个恒星周围形成一个巨大的、松散的大气层,呈大型环形;但也存在独立封闭的变体,例如球体栖息地——它的外部有广告标识,内部则是低重力环境,空气充足、温度适宜,但需要人工照明,且属于零重力环境。
圆盘世界
一些更受欢迎的例子包括圆盘世界,如图所示,这个圆盘世界的直径达数千公里。在这里,人类生活在一个“平地球”的一侧或两侧。如果它足够大,自身可以产生重力,但我们通常认为这类结构采用的是人工重力。这个概念最著名的虚构例子是特里??普拉切特的《碟形世界》系列奇幻讽刺小说,以及奥森圆盘。
通常来说,奥森圆盘并不被认为是一个非常实用的结构,人们喜欢它只是因为它体型巨大——它环绕整个恒星,但几乎始终处于永恒的暮色之中,无法获得充足的光线。不过,你可以通过在恒星上方漂浮镜子来解决这个问题,从而建立昼夜循环。这就涉及到我们稍后会提到的另一个概念——静态卫星。
静态卫星
静态卫星类似于太阳帆,依靠太阳光的推力移动,但它被精确放置在太阳压力与重力相互平衡的位置,因此不会坠入太阳,也不会远离太阳。利用静态卫星,你可以在太阳上方漂浮一面大镜子,或者数百面小镜子。
恒星发动机类结构
现在,我们来介绍“恒星发动机”类结构,其中最经典的例子是戴森球。
戴森球
戴森球的陆地表面积约为地球的数十亿倍,不过实际的戴森球可能会比地球到太阳的距离更远一些,这是为了实现昼夜循环——你可能需要在周围放置一些静态卫星镜子来模拟昼夜交替。地球有昼夜两面,而如果在地球到太阳的距离处,一直处于日光照射下,你很快就会被融化,因此需要将戴森球放置在更远的位置。
从本质上讲,戴森球本身并不是一个稳定的物体,它甚至可能会飘向其环绕的恒星,并且需要人工重力。因此,我们通常讨论的是戴森群,它与戴森场基本相同,只是由数百万、数十亿甚至数万亿个旋转栖息地或静态卫星组成。
戴森群的另一个特点是不需要完全封闭,可以分阶段建造。例如,你可以先建造一个仅能吸收1恒星光线的戴森群,利用当地材料建造会比建造一个真正的戴森球容易得多——因为要建造一个厚实的戴森球外壳,我们可能没有足够的物质。
戴森群也存在一定的不稳定性,因此我们有时也会讨论詹金群,它是一个围绕恒星运行的大型环形结构,由各种群状物体和旋转天体组成。不过,这些天体并不沿圆形轨道运行,而是沿略微椭圆的轨道运行,使其与太阳的距离时近时远,你可以利用这一点来模拟季节变化。
套娃大脑
我们之前提到过套娃大脑,它本质上是一个戴森球或戴森群,但并非用于人类居住,而是利用收集到的能量来运行一台巨大的超级计算机。戴森球在可容纳人口数量方面已经大到令人难以想象,而套娃大脑在计算能力方面则更是如此——尤其是假设它由比我们目前先进得多的微型计算机运行。如果将套娃大脑视为一个人类大脑,它的运算速度可能是人类大脑的数万亿亿亿倍。
恒星提升群/恒星提升环
恒星发动机的另一类是旨在从恒星中提取物质的结构——恒星提升群或恒星提升环。这基本上是一种“杀死”恒星的方式,但并非作为武器使用。这需要大量的基础设施,主要依靠恒星的磁场,在恒星周围设置一个反向旋转的环或群,从而剥离恒星物质,并使其从恒星的南北两极喷射出去。恒星的磁场非常强烈,通过设置一个作为超导磁体旋转的环,你可以从恒星上剥离数千亿吨物质,最终可能将恒星完全耗尽。
大质量恒星的寿命较短,氢燃料的燃烧比例也小得多。因此,有理由认为,你可以选取一颗比太阳更大的黄色恒星,剥离其物质,使其寿命延长;甚至可以剥离太阳的物质,将其转化为红矮星——红矮星的寿命长达数千亿甚至数万亿年,几乎能耗尽所有氢燃料,因此可以被视为更长久、更高效的“发动机”。
奇卡塔推进器
如果你真的想移动一颗恒星或整个太阳系,就需要用到奇卡塔推进器。它基本上是一个环绕恒星的半面镜子,通常比戴森场更靠近恒星——只要确保它不会被融化即可。这可以是一个静态卫星或一群静态卫星,光线从一个方向撞击它们,然后被反射到相反方向。恒星发出的光线朝一个大致方向射出,这会对镜子、恒星以及整个太阳系产生一个推力,使其缓慢加速到高速。要移动到任何有意义的距离需要数百万年,要在星系尺度上移动则需要数十亿年,但这种方式在理论上是完全可行的。
需要注意的是,其加速度与恒星的光度和质量有关:恒星越亮,移动速度越快;质量越大,移动速度越慢。但恒星的光度增长速度远快于其质量增长速度,大约是质量的三次方或四次方。因此,像可能发生超新星爆发的极亮恒星,是奇卡塔推进器的理想目标,因为你可以让它移动得非常快;相反,红矮星通过这种方式加速则需要很长时间。
以上就是恒星发动机类结构的相关介绍。
但这还不是全部,人们还构想了许多更大的、星系尺度的结构。我想简要提及的一个例子是保罗??伯奇提出的构想:以一个星系大小的黑洞(这里指质量达数百万倍太阳质量的黑洞,就像你在星系中心发现的那种)为核心,围绕它建造一个壳层,就像我们之前讨论的超大型壳层世界或套娃式壳层世界,然后在这个壳层外面再建造另一个壳层,一层又一层,不断嵌套。显然,这些壳层必须依靠主动支撑。你可以设置如此多的层级,以至于它不仅仅是一个戴森场,其规模相对于戴森球而言,就如同戴森球相对于地球一样庞大。你甚至可以在这个结构内部居住,拥有无数层壳层世界或轨道栖息地,其可居住面积相当于数万亿个地球。有趣的是,由于引力扭曲效应,最低层级的时间流逝速度比最高层级慢,而且不会有潮汐力将你撕裂——最低层级的时间过得较慢,最高层级的时间则正常流逝。据我所知,这是人类能够构想的、可供普通人居住的最大结构。我个人对它特别感兴趣,不仅因为它比戴森球还要巨大得多,还因为它位于星系中心,似乎是银河帝国的绝佳首都。
(https:/39473_39473658/70760528htl)(3/3)
微重力栖息地类结构
我们的下一个类别是微重力栖息地类结构。这类结构的形状几乎不受限制,既包括空间站或航天飞机,也包括充满空气的独立封闭世界。
烟环世界
这是另一种由拉里??尼文推广的人造世界,弗里曼??戴森博士和保罗??伯奇等人也参与提出了几乎所有这类构想,非常令人印象深刻。他提出的烟环世界例子,实际上是在整个恒星周围形成一个巨大的、松散的大气层,呈大型环形;但也存在独立封闭的变体,例如球体栖息地——它的外部有广告标识,内部则是低重力环境,空气充足、温度适宜,但需要人工照明,且属于零重力环境。
圆盘世界
一些更受欢迎的例子包括圆盘世界,如图所示,这个圆盘世界的直径达数千公里。在这里,人类生活在一个“平地球”的一侧或两侧。如果它足够大,自身可以产生重力,但我们通常认为这类结构采用的是人工重力。这个概念最著名的虚构例子是特里??普拉切特的《碟形世界》系列奇幻讽刺小说,以及奥森圆盘。
通常来说,奥森圆盘并不被认为是一个非常实用的结构,人们喜欢它只是因为它体型巨大——它环绕整个恒星,但几乎始终处于永恒的暮色之中,无法获得充足的光线。不过,你可以通过在恒星上方漂浮镜子来解决这个问题,从而建立昼夜循环。这就涉及到我们稍后会提到的另一个概念——静态卫星。
静态卫星
静态卫星类似于太阳帆,依靠太阳光的推力移动,但它被精确放置在太阳压力与重力相互平衡的位置,因此不会坠入太阳,也不会远离太阳。利用静态卫星,你可以在太阳上方漂浮一面大镜子,或者数百面小镜子。
恒星发动机类结构
现在,我们来介绍“恒星发动机”类结构,其中最经典的例子是戴森球。
戴森球
戴森球的陆地表面积约为地球的数十亿倍,不过实际的戴森球可能会比地球到太阳的距离更远一些,这是为了实现昼夜循环——你可能需要在周围放置一些静态卫星镜子来模拟昼夜交替。地球有昼夜两面,而如果在地球到太阳的距离处,一直处于日光照射下,你很快就会被融化,因此需要将戴森球放置在更远的位置。
从本质上讲,戴森球本身并不是一个稳定的物体,它甚至可能会飘向其环绕的恒星,并且需要人工重力。因此,我们通常讨论的是戴森群,它与戴森场基本相同,只是由数百万、数十亿甚至数万亿个旋转栖息地或静态卫星组成。
戴森群的另一个特点是不需要完全封闭,可以分阶段建造。例如,你可以先建造一个仅能吸收1恒星光线的戴森群,利用当地材料建造会比建造一个真正的戴森球容易得多——因为要建造一个厚实的戴森球外壳,我们可能没有足够的物质。
戴森群也存在一定的不稳定性,因此我们有时也会讨论詹金群,它是一个围绕恒星运行的大型环形结构,由各种群状物体和旋转天体组成。不过,这些天体并不沿圆形轨道运行,而是沿略微椭圆的轨道运行,使其与太阳的距离时近时远,你可以利用这一点来模拟季节变化。
套娃大脑
我们之前提到过套娃大脑,它本质上是一个戴森球或戴森群,但并非用于人类居住,而是利用收集到的能量来运行一台巨大的超级计算机。戴森球在可容纳人口数量方面已经大到令人难以想象,而套娃大脑在计算能力方面则更是如此——尤其是假设它由比我们目前先进得多的微型计算机运行。如果将套娃大脑视为一个人类大脑,它的运算速度可能是人类大脑的数万亿亿亿倍。
恒星提升群/恒星提升环
恒星发动机的另一类是旨在从恒星中提取物质的结构——恒星提升群或恒星提升环。这基本上是一种“杀死”恒星的方式,但并非作为武器使用。这需要大量的基础设施,主要依靠恒星的磁场,在恒星周围设置一个反向旋转的环或群,从而剥离恒星物质,并使其从恒星的南北两极喷射出去。恒星的磁场非常强烈,通过设置一个作为超导磁体旋转的环,你可以从恒星上剥离数千亿吨物质,最终可能将恒星完全耗尽。
大质量恒星的寿命较短,氢燃料的燃烧比例也小得多。因此,有理由认为,你可以选取一颗比太阳更大的黄色恒星,剥离其物质,使其寿命延长;甚至可以剥离太阳的物质,将其转化为红矮星——红矮星的寿命长达数千亿甚至数万亿年,几乎能耗尽所有氢燃料,因此可以被视为更长久、更高效的“发动机”。
奇卡塔推进器
如果你真的想移动一颗恒星或整个太阳系,就需要用到奇卡塔推进器。它基本上是一个环绕恒星的半面镜子,通常比戴森场更靠近恒星——只要确保它不会被融化即可。这可以是一个静态卫星或一群静态卫星,光线从一个方向撞击它们,然后被反射到相反方向。恒星发出的光线朝一个大致方向射出,这会对镜子、恒星以及整个太阳系产生一个推力,使其缓慢加速到高速。要移动到任何有意义的距离需要数百万年,要在星系尺度上移动则需要数十亿年,但这种方式在理论上是完全可行的。
需要注意的是,其加速度与恒星的光度和质量有关:恒星越亮,移动速度越快;质量越大,移动速度越慢。但恒星的光度增长速度远快于其质量增长速度,大约是质量的三次方或四次方。因此,像可能发生超新星爆发的极亮恒星,是奇卡塔推进器的理想目标,因为你可以让它移动得非常快;相反,红矮星通过这种方式加速则需要很长时间。
以上就是恒星发动机类结构的相关介绍。
但这还不是全部,人们还构想了许多更大的、星系尺度的结构。我想简要提及的一个例子是保罗??伯奇提出的构想:以一个星系大小的黑洞(这里指质量达数百万倍太阳质量的黑洞,就像你在星系中心发现的那种)为核心,围绕它建造一个壳层,就像我们之前讨论的超大型壳层世界或套娃式壳层世界,然后在这个壳层外面再建造另一个壳层,一层又一层,不断嵌套。显然,这些壳层必须依靠主动支撑。你可以设置如此多的层级,以至于它不仅仅是一个戴森场,其规模相对于戴森球而言,就如同戴森球相对于地球一样庞大。你甚至可以在这个结构内部居住,拥有无数层壳层世界或轨道栖息地,其可居住面积相当于数万亿个地球。有趣的是,由于引力扭曲效应,最低层级的时间流逝速度比最高层级慢,而且不会有潮汐力将你撕裂——最低层级的时间过得较慢,最高层级的时间则正常流逝。据我所知,这是人类能够构想的、可供普通人居住的最大结构。我个人对它特别感兴趣,不仅因为它比戴森球还要巨大得多,还因为它位于星系中心,似乎是银河帝国的绝佳首都。
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