普林斯顿高等研究所的物理学家弗里曼·戴森于2020年2月28日突发疾病去世,享年96岁,引起了国内外媒体的关注。
作为一名物理学家,他只想找到可以解决的有趣难题。
戴森拥有广泛的研究领域,从基本粒子物理学、量子电动力学理论、核物理到数学、生命起源、星际旅行、全球气候变化和科幻小说创作。他曾与许多上世纪出现的著名物理学家共事,也是杨振宁先生的同事和朋友。他在物理学领域的深厚造诣和1953年在普林斯顿高等研究院的永久职位足以证明他的学术水平。他谦虚低调。他曾经说过,他喜欢寻找可以解决的谜题和有趣的问题。他不在乎它们是否重要,也不会沉迷于解决大难题。
戴森死后的第二天(2020年2月29日),著名数学家丘成桐想起了戴森,并说戴森可以说是20世纪最伟大的数学物理学家。他对数学的重要影响有两个方面。一个方向是通过排除原理解释材料稳定性问题。另一方面,他对原子光谱的推测导致了随机矩阵的一系列重要理论发展。他在普林斯顿高级研究所当教授时遇到了戴森。戴森知识渊博,但平易近人。当戴森九十多岁时,他仍然有欣赏物理和数学的能力。他非常崇拜戴森。
然而,他提出的问题仍然没有答案。
事实上,他没有忘记探索太多的谜题。例如,他关于戴森球体的想法迄今为止一直吸引着外星文明的研究人员。
戴森球的概念不是戴森的科幻小说或文学作品,而是他的意识形态实验,即1960年发表在《科学》杂志上的论文《寻找红外线辐射的人造恒星源》。
戴森在文章中认为,宇宙中任何科技文明对能源的需求都在稳步增长。如果这些文明能够存活足够长的时间,总有一天对能量的需求会扩大到完全依赖于它们的母星的“总”能量输出。这时,如果文明已经达到了非常高的技术水平,就有必要建立一个轨道结构,能够拦截和收集母星,即戴森球体(见上图)发出的所有能量。
戴森球体的存在吸收并再辐射其周围母星的辐射能。根据量子物理学,戴森球重新发射的能量的波长取决于它的温度和它的材料组成。戴森球体很可能是由重元素构成的,所以它可能会导致红外波段的光谱辐射增加。估计表明,如果红外辐射能量显著增加,它可以在星际距离被探测到。
在上个世纪,天文学家试图通过红外天文卫星分析恒星的光谱数据来找到这样一个戴森球结构。我们预计新一代红外天文望远镜将继续通过恒星光谱数据寻找戴森球,完成红外天文望远镜无法完成的任务。
1964年,苏联天体物理学家卡尔达舍夫(1932.04.25-2019.08.03)提出了一个判断文明水平的标准,该标准通过宇宙中一个文明可以使用的能量水平来衡量文明水平和技术进步的程度。根据这个标准,文明可以分为三个数量级:第一类(西经1017),第二类(西经1026)和第三类(西经1036)。第一类文明使用它所居住的星球上的所有能量,第二类文明使用它所居住的星球周围的所有恒星的能量,第三类文明使用它所居住的星系的所有能量。
2017年,一颗名为KIC 8462852的恒星受到了很多关注,主要是因为天文学家柏亚坚等人在2016年发表了一篇文章,称他们发现了一颗具有异常行星凌星现象的恒星KIC 8462852。由于这种不寻常的行星凌星现象,一些人认为外星人可能已经包围了这颗恒星并建造了戴森球体。事实上,根据科学家的估计,外星人在KIC 8462852周围建造一个戴森球是极不可能的。
卡尔·萨根有一句名言,也是科幻电影《接触——超时空接触》的结论:“如果人类是宇宙中唯一的生命,它会& # 39;成为一个可怕的空间浪费& # 39;。& quot如果宇宙中只有人类,在空之间将是巨大的浪费。"
事实上,关于外星文明存在的问题存在于我们心中,对可能的外星生命的探索从未停止过。我们期待着答案公布的那一天。
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