名師簡介：

魏然，九三學(xué)社社員，本碩畢業(yè)于北京大學(xué)，擁有多學(xué)科領(lǐng)域?qū)W位計(jì)22個(gè)。自2014年起，于北大附中高中部開設(shè)科幻文學(xué)概論、科幻影視概論等科幻系列課程。其中科幻文學(xué)概論是大陸地區(qū)公立高中正式開設(shè)的首門科幻文學(xué)通識(shí)課程，該課程設(shè)計(jì)及教學(xué)實(shí)踐的相關(guān)成果曾獲北京市基礎(chǔ)教育科學(xué)研究優(yōu)秀論文一等獎(jiǎng)。曾擔(dān)任中國科普作家協(xié)會(huì)科普科幻教育講師團(tuán)成員、科普科幻青年之星計(jì)劃評(píng)委，全球華語科幻星云獎(jiǎng)（大眾）評(píng)委，北京高校科幻知識(shí)競賽命題人，有多篇作品發(fā)表于《科幻應(yīng)該這樣教》《中國教師報(bào)》《科普時(shí)報(bào)》《深圳商報(bào)》等。

本質(zhì)上說，我們身邊的能源絕大多數(shù)都來自太陽——木柴中儲(chǔ)存了植物吸收的陽光能量，煤和石油同樣可以追溯到遠(yuǎn)古植物，風(fēng)能和水能來源于陽光照射帶來的氣流和云雨，至于太陽能，光從名字看就夠直白了。

因此，如果能囚禁一顆太陽，豈不是能擁有取之不盡的能量？

的確有人認(rèn)真考慮過這個(gè)問題。物理學(xué)家弗里曼·戴森（1923 －2020）受到前人啟發(fā)，在1959年提出了一種可能實(shí)現(xiàn)的方法——制造一個(gè)巨大的球殼，將整個(gè)太陽包裹在內(nèi)，從而將它釋放的能量一絲不落地全部吸收。后來，這個(gè)能夠囚禁太陽并吸收能量的球殼被人們稱為“戴森球”。戴森球把太陽從宇宙中隔絕出來，讓它成為人類專屬的大號(hào)能量源。

但作為一顆恒星，太陽可沒那么容易被馴服。太陽具有強(qiáng)大的引力，一個(gè)靜止的戴森球?yàn)榱吮苊馓?，必須與太陽的引力相抗衡，這對(duì)球殼制造材料強(qiáng)度的要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了任何已知物質(zhì)的上限。那么，讓戴森球動(dòng)起來，以太陽為中心旋轉(zhuǎn)，用離心力來對(duì)抗太陽的引力行不行呢？由于球殼上不同緯度的轉(zhuǎn)速不同以及由此產(chǎn)生的受力情況不同，旋轉(zhuǎn)的球殼會(huì)先把自己撕裂。

于是，有人基于這樣的思考，將戴森球加以改進(jìn)，提出了“戴森云”。戴森云不再是完整的堅(jiān)固球殼，而是由許多松散結(jié)構(gòu)組成的集群，它們沿著各自的軌道，共同圍繞太陽旋轉(zhuǎn)。但這就意味著大量的相互遮擋和無比復(fù)雜的軌道設(shè)計(jì)，包括其自身引力帶來的軌道扭曲——戴森云也有無法回避的缺陷。

還有人提出了“戴森環(huán)”。戴森環(huán)也繞著太陽旋轉(zhuǎn)，但只保留了戴森球球殼赤道上的窄窄一圈，圈上各緯度轉(zhuǎn)速基本相同，從而保持結(jié)構(gòu)的完整，至少不會(huì)被自己撕裂?？上н@種旋轉(zhuǎn)并不穩(wěn)定，極小的擾動(dòng)就能打破平衡，讓戴森環(huán)的中心偏離太陽，就像旋轉(zhuǎn)的呼啦圈一般，越甩越遠(yuǎn)，最終斷裂和墜落。而且對(duì)于戴森環(huán)而言，不論是維持軌道位置，還是保持旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，都需要消耗不計(jì)其數(shù)的能量。在拉里·尼文的科幻小說《環(huán)形世界》系列里，就描述了這樣一個(gè)巨大的圓環(huán)以及圓環(huán)險(xiǎn)些自毀的故事。

即便以上這些問題都能夠被不斷發(fā)展的科技慢慢解決，可制造戴森球或者戴森云、戴森環(huán)的材料要從哪里來呢？經(jīng)過計(jì)算，如果以地球到太陽的距離作為半徑，修建一個(gè)包裹住整個(gè)太陽的球殼，哪怕用上太陽系里所有的行星、衛(wèi)星和塵埃，甚至拆掉地球作為建筑材料，也只能勉強(qiáng)修得相當(dāng)薄，甚至可能薄至幾厘米。這樣的球殼如果是普通物質(zhì)，在太空中很快便會(huì)被破壞得千瘡百孔。按照人類目前的科技水平，也許只有尚在理論設(shè)計(jì)階段的星際太陽光帆，才能從材料的角度為“ 囚禁太陽”計(jì)劃的實(shí)現(xiàn)保留一絲可能。

其實(shí)，戴森提出這一設(shè)想，初衷并非是追求獲得更多能量，而是為了探索外星文明。他認(rèn)為隨著文明的發(fā)展，其對(duì)能量的需求會(huì)越來越多，并終將達(dá)到需要所屬恒星系全部能量的程度。因此，足夠發(fā)達(dá)的文明，最終都要通過戴森球或者類似的形式，將恒星囚禁起來，以獲得盡可能多的能量。這些能量將被文明收集、使用，最終轉(zhuǎn)化為廢熱，排放到宇宙之中。據(jù)此，遙遠(yuǎn)的外星文明或許通過簡單的天文觀測就能發(fā)現(xiàn)——以人類現(xiàn)有的能力便有機(jī)會(huì)探測到許多光年之外由廢熱釋放出的紅外線，而那種恒星能量級(jí)別的紅外線是其他天體難以冒充的。

根據(jù)戴森的設(shè)想，我們甚至可以得出這樣的結(jié)論：恒星亮度的變化，可能就來自不完整的戴森球結(jié)構(gòu)對(duì)恒星的周期性遮擋。自2009年開普勒太空望遠(yuǎn)鏡升空以來，我們獲得了深空中若干恒星亮度異常變化的樣本，它們中的許多難以用行星繞轉(zhuǎn)等常規(guī)原因加以解釋。也許，在這些變化的恒星光芒之中，便隱藏著神秘的戴森球和外星文明。

時(shí)至今日，人類還太過弱小，我們只能通過對(duì)星空的簡單觀測，默默搜尋和仰望那些囚禁了恒星的偉大文明。但相信總有一天，人類文明也將擁有征服群星的力量，在宇宙中熠熠生輝。