დაისონის სფერო

დაისონის სფერო — ჰიპოთეზური მეგასტრუქტურა, რომელიც გარემოიცავს ვარსკვლავს და მის მიერ გამოსხივებული ენერგიის უდიდეს ნაწილს გარდაქმნის სასარგებლო ენერგიად. კონცეფცია წარმოადგენს ლოგიკურ ექსპერიმენტს, რომელიც ცდილობს წარმოიდგინოს, თუ როგორ დააკმაყოფილებს კოსმოსური ცივილიზაცია თავის ენერგეტიკულ მოთხოვნილებებს, როდესაც ეს მოთხოვნები აღემატება მხოლოდ მშობლიური პლანეტის რესურსებიდან გამომუშავებულს. იქედან გამომდინარე, რომ ვარსკვლავის მიერ გამოყოფილი ენერგიის მხოლოდ მცირე ნაწილი აღწევს მის ორბიტაზე მოძრავი ნებისმიერი პლანეტის ზედაპირს, ვარსკვლავის გარშემო სტრუქტურების აშენება ცივილიზაციას საშუალებას მისცემდა ენერგიის მაქსიმალურად გამოყენების შესაძლებლობას.

ასეთი სტრუქტურის ყველაზე ადრეული წარმოდგენა ოლაფ სტეპლდონმა შექმნა თავის სამეცნიერო ფანტასტიკურ რომანში „ვარსკვლავების შემქმნელი“ (1937). იგივე კონცეფცია მოგვიანებით გამოიყენა ფიზიკოსმა ფრიმენ დაისონმა თავის 1960 წლის ნაშრომში „ინფრაწითელი გამოსხივების ხელოვნური ვარსკვლავური წყაროების ძიება“. დაისონმა ივარაუდა, რომ ასეთი სტრუქტურები იქნებოდა ტექნოლოგიური ცივილიზაციის მზარდი ენერგეტიკული მოთხოვნილებების ლოგიკური შედეგი და აუცილებლობა მისი გრძელვადიანი გადარჩენისთვის. ასტრონომიული ძიებების დროს აღმოჩენილი ასეთი სფეროების ხელმოწერა არამიწიერი ინტელექტის მაჩვენებელი იქნებოდა.

დაისონის ნაშრომის შემდეგ, კვლევით ინჟინერიაში შემოთავაზებული ან სამეცნიერო ფანტასტიკაში აღწერილი მრავალი ვარიანტის დიზაინი, რომელიც მოიცავს ხელოვნურ სტრუქტურას ან სტრუქტურების სერიას ვარსკვლავის შემოსახვევად, ხშირად „დაისონის სფეროს“ სახელით არის ცნობილი. გამოგონილი გამოსახულებები ხშირად აღწერს მატერიის მყარ გარსს, რომელიც ვარსკვლავს შემოსაზღვრავს — განლაგებას, რომელსაც თავად დაისონი შეუძლებლად მიიჩნევდა.

წარმოშობა
ოლაფ სტეპლდონის 1937 წლის სამეცნიერო ფანტასტიკური რომანის „ვარსკვლავების შემქმნელით“ შთაგონებული, ფიზიკოსი და მათემატიკოსი ფრიმენ დაისონი იყო პირველი, ვინც ფორმალიზება გაუკეთა იმ კონცეფციას, რომელიც ცნობილი გახდა, როგორც „დაისონის სფერო“ თავის 1960 წლის სამეცნიერო ნაშრომში „ინფრაწითელი გამოსხივების ხელოვნური ვარსკვლავური წყაროების ძიება“. დაისონმა გამოთქვა მოსაზრება, რომ როდესაც განვითარებული ტექნოლოგიური ცივილიზაციის ენერგეტიკული მოთხოვნილებები გაიზრდება, დადგება დრო, როდესაც მას დასჭირდება სისტემატურად მოიპოვოს ენერგია თავისი ადგილობრივი ვარსკვლავიდან დიდი მასშტაბით. მან ივარაუდა, რომ ეს შეიძლება გაკეთდეს ვარსკვლავის გარშემო მოძრავი სტრუქტურების სისტემის მეშვეობით, რომელიც შექმნილია მისი ენერგიის ჩასაჭრელად და შესაგროვებლად. ის ამტკიცებდა, რომ რადგან სტრუქტურა გამოიწვევს ვარსკვლავის სინათლის ფართომასშტაბიან გარდაქმნას შორეულ ინფრაწითელ გამოსხივებად, ინფრაწითელი გამოსხივების წყაროების დედამიწაზე ძიებას შეუძლია გამოავლინოს ვარსკვლავები, რომლებიც მხარს უჭერენ ინტელექტუალურ სიცოცხლეს.

დაისონმა არ დააკონკრეტა, თუ როგორ შეიძლება ასეთი სისტემის აგება, უბრალოდ ნაშრომში მას „გარსს“ ან „ბიოსფეროს“ უწოდებს. მოგვიანებით მან განმარტა, რომ მას მყარ სტრუქტურას არ გულისხმობდა და თქვა: „ვარსკვლავის გარშემო მყარი გარსი ან რგოლი მექანიკურად შეუძლებელია. „ბიოსფეროს“ ის ფორმა, რომელსაც მე წარმოვიდგენდი, შედგება ვარსკვლავის გარშემო დამოუკიდებელ ორბიტებზე მოძრავი ობიექტების თავისუფალი კოლექციისგან ან გროვისგან“. ასეთ კონცეფციას ხშირად დაისონის გროვას უწოდებენ; თუმცა, 2013 წელს დაისონმა განაცხადა, რომ ნანობდა, რომ კონცეფციას მისი სახელი დაერქვა. 2003 წელს რობერტ რაიტთან ინტერვიუში დაისონმა დაისონის სფეროების ძიების შესახებ თავის ნაშრომს „პატარა ხუმრობა“ უწოდა და აღნიშნა, რომ „ცნობილი მხოლოდ იმით ხდები, რაც სერიოზულად არ მიგაჩნია“, მოგვიანებით განმარტა, რომ „და რა თქმა უნდა, ხუმრობა ის არის, რომ ცა სავსეა ინფრაწითელი წყაროებით, რომლებიც ზუსტად ისე გამოიყურება, როგორც ტიპის ცივილიზაცია შეიძლება გამოიყურებოდეს, ამიტომ აბსოლუტურად არანაირი საფუძველი არ არსებობს იმის დასაჯერებლად, რომ ისინი ხელოვნურია... ჩვენი მანძილიდან ისინი შეიძლება ერთნაირად გამოიყურებოდნენ“. თუმცა, 2018 წელს ედინბურგის უნივერსიტეტის სტუდენტებთან ინტერვიუში, მან დაისონის სფეროს იდეა „სწორად და უდავოდ“ მოიხსენია. სხვა ინტერვიუებში, ობიექტის სახელწოდების გამო წუხილის გამო, დაისონმა აღნიშნა, რომ „იდეა კარგი იყო“ და მოიხსენია თავისი წვლილი პლანეტების დაშლის შესახებ ნაშრომში, როგორც მისი აგების საშუალებაზე.

მეგასტრუქტურების ძიება
შორეული ვარსკვლავის გარშემო დაისონის სტილის ენერგიის კოლექტორები შთანთქავენ და ხელახლა გამოასხივებენ ენერგიას ვარსკვლავიდან. ასეთი ხელახლა გამოსხივებული ენერგიის ტალღის სიგრძეები შეიძლება არ იყოს ტიპიური ვარსკვლავის სპექტრული ტიპისთვის, ვარსკვლავში ბუნებრივად არ არსებული მძიმე ელემენტების არსებობის გამო. თუ ასეთი ატიპიური ტალღის სიგრძეების პროცენტული მაჩვენებელი მნიშვნელოვანი იქნებოდა, უცხოპლანეტური მეგასტრუქტურის აღმოჩენა შესაძლებელი იქნებოდა ვარსკვლავთშორის მანძილებზე. ეს შეიძლება მიუთითებდეს იმ ცივილიზაციის არსებობაზე, რომელსაც მეორე ტიპის კარდაშევის ცივილიზაცია ეწოდება.

-მ, ისევე როგორც ფერმილაბმა, მზის ანალოგებიდან ასეთი ინფრაწითელი მძიმე სპექტრები მოძებნა. ფერმილაბმა აღმოაჩინა 17 პოტენციური „ორაზროვანი“ კანდიდატი, რომელთაგან ოთხი 2006 წელს „სახალისო, მაგრამ მაინც საეჭვო“ იყო. მოგვიანებით ჩატარებულმა ძიებებმა ასევე გამოიწვია რამდენიმე კანდიდატის აღმოჩენა, რომელთაგან ყველა დაუდასტურებელი რჩება.

2015 წლის 14 ოქტომბერს, -ის მოქალაქე მეცნიერებმა აღმოაჩინეს ვარსკვლავი 8462852-ის უჩვეულო სინათლის რყევები, რამაც პრესაში გამოიწვია ვარაუდი, რომ შესაძლოა აღმოჩენილიყო დაისონის სფერო. თუმცა, შემდგომმა ანალიზმა აჩვენა, რომ შედეგები შეესაბამებოდა მტვრის არსებობას. 2024 წელს ჩატარებულმა შემდგომმა კამპანიამ დაისონის სფეროების შვიდი შესაძლო კანდიდატი გამოავლინა, მაგრამ, როგორც ითქვა, საჭირო იყო შემდგომი კვლევა.

2024 წელს პრესაში გავრცელდა ვარაუდი, რომ ვარსკვლავთშორისი დაისონის სფეროების პოტენციური ნიშნები აღმოაჩინეს. ინტერესის შვიდი ობიექტი - ყველა დედამიწიდან ათასი სინათლის წლის რადიუსში მდებარე - იყო -ჯუჯები, ვარსკვლავების კლასი, რომლებიც მზეზე პატარა და ნაკლებად კაშკაშაა. თუმცა, აღმოჩენების ავტორები ფრთხილობდნენ, რომ არ გაეკეთებინათ რაიმე გაზვიადებული განცხადება. ამის მიუხედავად, ბევრმა მედიასაშუალებამ ეს ამბავი გააშუქა. ნაკლებად ფანტასტიკური ახსნა-განმარტებები მოიცავდა ვარაუდს, რომ აღმოჩენილი ინფრაწითელი გამოსხივება გამოწვეული იყო შორეული მტვრით დაბინდული გალაქტიკებით.

შესაძლებლობა და მეცნიერებაზე დაფუძნებული ვარაუდები
მიუხედავად იმისა, რომ დაისონის სფეროს სისტემები თეორიულად შესაძლებელია, მზის გარშემო სტაბილური მეგასტრუქტურის აგება ამჟამად კაცობრიობის საინჟინრო შესაძლებლობებს გაცილებით აღემატება. სრული დაისონის სფეროს მისაღებად, გადასაცემად და შესანარჩუნებლად საჭირო ხომალდების რაოდენობა დღევანდელ სამრეწველო შესაძლებლობებს აღემატება.

დაისონის სფეროებმა გამოიწვია ვარაუდები შემოთავაზებული ვარსკვლავური ძრავების კლასის შესაძლებლობასთან დაკავშირებით, ჰიპოთეტური მეგასტრუქტურების, რომელთა მიზანია ვარსკვლავიდან სასარგებლო ენერგიის ამოღება, ზოგჯერ კონკრეტული მიზნებისთვის. მაგალითად, შემოთავაზებულია მატრიოშკას ტვინი გამოიყენოს დაისონის სფეროების მიერ მოპოვებული ენერგია გამოთვლებისთვის, ხოლო შკადოვის ძრავები მოიპოვებენ ენერგიას მოძრაობისთვის. ზოგიერთი შემოთავაზებული ვარსკვლავური ძრავის დიზაინი დაფუძნებულია დაისონის სფეროზე.

ფუტურისტების ვარაუდები
ფუტურისტმა ჯორჯ დვორსკიმ მხარი დაუჭირა თვითრეპლიკაციის მქონე რობოტების გამოყენებას, რათა შედარებით მოკლე დროში გადალახოს კაცობრიობის საინჟინრო შესაძლებლობების შეზღუდვა. 2012 წლის სტატიაში მან შესთავაზა დაისონის სფეროს აგების გეგმა, მაგრამ მისი გეგმა გააკრიტიკეს მეცნიერებმა, როგორიცაა ასტრონომი ფილ პლეიტი.

ზოგიერთი ვარაუდობს, რომ დაისონის სფეროს ჰაბიტატები შეიძლება აშენდეს თეთრი ჯუჯების და პულსარების გარშემოც კი.

მეცნიერთა ვარაუდები
ზოგიერთმა მეცნიერმა სერიოზულად განიხილა დაისონის სფეროს ან მასთან მჭიდროდ დაკავშირებული დაისონის გუნდის შექმნის შესაძლებლობა. თავად დაისონმა დაამტკიცა, რომ არ არსებობს ფიზიკური ბარიერი 106 კმ-მდე კოსმოსში დიდი ხისტი სტრუქტურების ასაშენებლად, რომ ასეთი სტრუქტურები შეიძლება იყოს ძალიან მსუბუქი და რომ შესაძლებელი იქნება საკმარისი მასალის მოპოვება პლანეტების დეკონსტრუქციით, სფეროს ასაშენებლად. თუმცა, მეცნიერებმა აღნიშნეს, რომ მიუხედავად თეორიულად შესაძლოსა, დაისონის სფეროს, როგორც პირდაპირი სფერული გარსის, თავდაპირველი იდეა დინამიურად არასტაბილური იქნებოდა გრავიტაციისა და რადიაციული წნევის ქვეშ.

დაისონის გუნდის შემთხვევაში, ფოტოელექტრული უჯრედებისა და ამრეკლავი ფურცლებისგან დამზადებული თანამგზავრები შეიძლება აშენდეს და გაუშვას მზის სისტემის პლანეტიდან, რომელიც არ არის დედამიწა, ორი ყველაზე რეალური კანდიდატია მერკური ან მარსი. შემოთავაზებული თანამგზავრები უნდა აშენდეს მასპინძელი პლანეტის მასალებისგან, რათა მიიღოთ საკმარისი მასალა საკმარისი თანამგზავრების ასაშენებლად. მარსის შემთხვევაში, პლანეტას გააჩნია - მზის უჯრედების დასამზადებლად საჭირო ყველა მასალა, თუმცა მისი კონსტრუქცია რთული იქნება, რადგან ზოგიერთი ელემენტი, როგორიცაა არგონი და ნახშირბადი, უხვად აკლია. უჯრედებიდან ენერგიის დედამიწაზე ან მარსზე დასაბრუნებლად, ვარაუდობენ, რომ რადიაციული დისპერსიით გამოწვეული ენერგიის დაკარგვის თავიდან ასაცილებლად, შესაძლებელია შორეული ველის გამოსხივების უსადენო ენერგიის გადაცემა, ტექნოლოგია, რომელიც ჯერ კიდევ ბოლომდე არ არის შემუშავებული.

გამოგონილი შემთხვევები
დაისონის სფეროების კონცეფციის წინამორბედი წარმოდგენილია ოლაფ სტეპლდონის 1937 წლის რომანში „ვარსკვლავების შემქმნელი“, სადაც მან აღწერა „ყველა მზის სისტემა... გარშემორტყმული სინათლის ხაფანგების გარსით, რომლებიც გამავალ მზის ენერგიას ინტელექტუალური გამოყენებისთვის აკონცენტრირებდნენ“; დაისონმა შთაგონება ამ წიგნიდან მიიღო და ივარაუდა, რომ „სტაპლდონის სფერო“ კონცეფციისთვის უფრო შესაფერისი სახელი იქნებოდა. გამოგონილი დაისონის სფეროები, როგორც წესი, მყარი სტრუქტურებია, რომლებიც ქმნიან უწყვეტ გარსს შესაბამისი ვარსკვლავის გარშემო, თუმცა თავად დაისონი ამ პერსპექტივას მექანიკურად დაუჯერებლად მიიჩნევდა. ისინი ზოგჯერ გამოიყენება როგორც სიუჟეტური ხერხი, რომელიც ცნობილია როგორც „დიდი სულელური ობიექტი“.

დაისონის სფეროები ფონის ელემენტად ჩნდება მრავალ მხატვრულ ნაწარმოებში, მათ შორის ფრიც ლაიბერის 1964 წლის რომანში „მოხეტიალე“, სადაც უცხოპლანეტელები ამ გზით ახვევენ რამდენიმე ვარსკვლავს. დაისონის სფეროები გამოსახულია ფრედერიკ პოლისა და ჯეკ უილიამსონის 1975–1983 წლების წიგნების სერიაში „გუგულის საგა“, ხოლო ერთ-ერთი მათგანი ბობ შოუს 1975 წლის რომანის „ორბიტსვილისა“ და მისი გაგრძელებების ადგილმდებარეობის ფუნქციას ასრულებს. ტელესერიალ „ვარსკვლავური გზა: შემდეგი თაობა“-ს 1992 წლის ეპიზოდში „რელიქვიები“, აშშ-ის ხომალდი „ენტერპრაიზი“ მიტოვებულ დაისონის სფეროში აღმოჩნდა ხაფანგში; 2011 წლის ინტერვიუში დაისონმა თქვა, რომ ეპიზოდი მოეწონა, თუმცა გამოსახულ სფეროს „სისულელედ“ მიიჩნევდა. მაიკლ იან ფრიდმანმა, რომელმაც დაწერა რომანიზაცია, აღნიშნა, რომ თავად სატელევიზიო ეპიზოდში დაისონის სფერო ფაქტობრივად მაკგაფინის მსგავსი იყო, სიუჟეტში „უბრალოდ არაფერი“ და გადაწყვიტა, რომ თავის რომანიზაციაში სიუჟეტური ელემენტი უფრო დახვეწილი გაეხადა.

სხვა სამეცნიერო ფანტასტიკის ისტორიების მაგალითებია ტონი როტმანის „მსოფლიო მრგვალია“, სომტოუ სუჩარიტკულის „მომძიებლის“ სერია, ტიმოთი ზანის „სპინერეტი“, ჯეიმს უაითის „ფედერაციის სამყარო“, სტივენ ბაქსტერის „დროის ხომალდები“ და პიტერ ფ. ჰამილტონის „პანდორას ვარსკვლავი“. დაისონის სფეროს კონცეფციის ვარიაციებია ერთი წრიული ზოლი ლარი ნივენის 1970 წლის რომანში „რინგსამყარო“, ნახევარსფერო გრეგორი ბენფორდისა და ნივენის 2012 წლის რომანში „სამოთხის თასი“, და ჩადგმული სფეროები - ასევე ცნობილი როგორც მატრიოშკას ტვინი - კოლინ კაპის 1980-იანი წლების „კეიჯსამყაროს“ სერიაში და ბრაიან სტეიბლფორდის 1979–1990 წლების ასგარდის ტრილოგია.

თავად სტებლფორდმა აღნიშნა, რომ დაისონის სფეროები, როგორც წესი, მაკგაფინებია ან ძირითადად მოთხრობების ფონზეა ჩაფლული, მაგალითად მოჰყავს ფრიც ლაიბერის „მოხეტიალე“ და ლინდა ნაგატას „მოტყუების ჭა“, მაშინ როცა კოსმოსის კვლევასთან დაკავშირებული მოთხრობები, როგორც წესი, ნივენის „რგოლების სამყაროს“ მსგავს ვარიანტებს იყენებს. ის ამის ორ მიზეზს ასახელებს: პირველ რიგში, დაისონის სფეროები უბრალოდ ძალიან დიდია იმისთვის, რომ მათზე ვისაუბროთ, რაზეც ფრიდმანმაც მიანიშნა, როდესაც აღნიშნა, რომ „რელიქვიების“ მისი რომანიზაციის მიზეზი სფეროს უფრო ღრმად არ შესულა, რადგან ის მხოლოდ ოთხასი გვერდისგან შედგებოდა და მას მის დასაწერად სულ რაღაც ოთხი კვირა ჰქონდა; და მეორეც, განსაკუთრებით სამეცნიერო ფანტასტიკისთვის, დაისონის სფეროებს აქვთ გარკვეული საინჟინრო პრობლემები, რომლებიც ართულებს ისტორიებს. კერძოდ, რადგან გრავიტაციული მიზიდულობა წონასწორობაშია ასეთ სფეროს შიგნით (გარსიანი თეორემის მიხედვით), სხვა საშუალებები, როგორიცაა სფეროს ბრუნვა, უნდა იქნას გამოყენებული იმისათვის, რომ საგნები მიმაგრებული იყოს შიდა ზედაპირთან, რაც შემდეგ იწვევს გრავიტაციული გრადიენტის პრობლემას, რომელიც ბრუნვის პოლუსებზე ნულისკენ მიდის. ავტორები ამას განიხილავენ იდეის სხვადასხვა მოდიფიკაციით, როგორიცაა ზემოხსენებული -ის ბუდე, დენ ალდერსონის ორმაგი სფეროს იდეა და ნივენის შემცირებული (განხილულია " " და § -ში).