Автор: Георгий Тимс. Любая дискуссия о далеком космическом будущем неизбежно коснется одной или нескольких концепций, носящих имя Фримена Дайсона – американского физика британского происхождения, профессора Института перспективных исследований, второго президента Института космических исследований. Помимо фантастических идей Дайсон наряду с Юлианом Швингером и Ричардом Фейнманом является создателем квантовой электродинамики и других строгих научных теорий. Расскажем об основных идеях, которым Дайсон дал жизнь.

Квантовая электродинамика

Как все помнят из школьной физики, пока два протона стоят на месте их отталкивает электростатический барьер Кулона. Если частицы начнут движение, на них начнет действовать магнетизм и сила Лоренца. Получившийся в результате танец зарядов создаст электромагнитную волну, дающую нам свет, тепло, а главное, интернет!

Но, забудьте все что вы учили в школе! На малых масштабах оказывается, что протоны обмениваются взаимодействием через частицу-переносчик – фотон. У фотона есть собственное поле и он может двигается не быстрее скорости света. Получается, поле, которое кажется непрерывным в макромире имеет дискретную природу и все силы действуют с задержкой, а не мгновенно. Наука, собирающая из осколков, живущих по своим законам, глобальное электромагнитное поле – квантовая электродинамика. У основателей этой науки Юлиана Швингера и Ричарда Фейнмана были разные математически инструменты, однако Фримен Дайсон заметил что они описывают одну концепцию и способствовал объединению идей в общую научную базу.

Слева – полевая концепция отталкивания протонов, справа квантовая концепция – протон испускает виртуальный фотон, который переносит силу отталкивания

Создание общей теории поля, которая бы объединила электромагнитную, силу удерживающуюся части атомных ядер вместе, силу ответственную за распад частиц и атомов и гравитацию – главная задача современной науки. Без нее наше понимание вещей противоречиво и неполно.

Сфера Дайсона

Если космическая цивилизация задумает великие дела, ей потребуется заполучить максимум энергии, которое можно извлечь из своей солнечной системы. Один из предполагаемых вариантов этого – построить сферу Дайсона вокруг звезды. К таким звездам и активным цивилизациям есть смысл присматриваться – может быть выйти на контакт, а может держаться подальше.

Фриман Дайсон признавал, что концепция мегасруктуры вокруг солнца не только его идея. Физик вдохновился фантастическим романом «Создатель Звезд» Олафа Стэпледона написанного в 1937 году. Однако, в биографическом сборнике «Грезы о Земле и небе» Константина Эдуардовича Циолковского, написаном в 1895 году есть упоминание обитаемых космических колоний в форме конуса, развернутые прозрачным основанием в сторону Солнца. Конусы должны быть объединены в сеть вокруг Солнца, а флора и обитателяи будут жить на стенках конуса.

Принцип сферы Дайсона в дневнике Константина Эдуардовича Циолковского

Рой Дайсона

Начать освоение энергетического бюджета своей звезды космическая цивилизация может с роя Дайсона – группы солнечных батарей, пересылающих энергию на планету или станцию индуктивным методом. Обнаружить такую мегаструктуру можно транзитным способом – блеск звезды будет периодически спадать из-за перекрытия батареями. Так же обнаруживают экзопланеты вокруг других звезд. Рой Дайсона будет отличать от экзопланеты отсутствие гравитационного воздействия на окружающие объекты. Однако, такое воздействие от экзопланет мы еще не научились фиксировать.

Модель роя Дайсона в виде кольца

Пузырь Дайсона