是否有可能建造一个不会造成灾难性不稳定的戴森球？新的研究表明是的，但仅限于一种类型的恒星系统。

图片来源：cokada via Getty Images

戴森球体是先进的外星文明可能用来包围恒星并利用其能量的假想巨型结构，它有一个致命的缺陷：它们具有灾难性的不稳定性。但现在，一位工程师声称已经找到了一种稳定这些结构的方法——而只需要两颗星。

在 1960 年代，物理学家和博学家弗里曼·戴森 （Freeman Dyson） 提出了这些同名球体的想法。他设想了一个足够先进的社会对生活空间和能源的永不满足的需求。如果他们足够勤奋，他们可以通过拆解一颗行星并将其变成一个巨大的球形外壳来解决这两个挑战。这个球体将包围一颗恒星，提供数十亿颗行星的表面积并捕获大量的太阳能。

戴森计算出，由质量与木星相当的行星制成的外壳可以在大约地球轨道上完全包围太阳。但是空壳内部的引力抵消了，这意味着没有任何东西将壳与恒星相连。它们可以自由地向独立的方向移动，这意味着很快，一颗承载戴森球体的恒星就会简单地撞上外壳，摧毁它。

在1月29日发表在《皇家天文学会月刊》（Monthly Notices of the Royal Astronomical Society）杂志上的一篇论文中，格拉斯哥大学（University of Glasgow）的工程师科林·麦金尼斯（Colin McInnes）找到了一种理论上稳定戴森球体的方法。诀窍是您需要一个至少具有两个星星的系统。

McInnes 首先在双星系统中寻找任何可以承载稳定戴森球布置的点，其中球体可以保持在原位，施加在它上面的引力将是均匀的。他找到了一种排列方式，球体围绕着两颗恒星。但这种情况只是略微稳定，并且可能会遇到与单星情况相同的问题。

当球体独立运行时，会出现另一个稳定点，围绕着两颗恒星。虽然这可能对空间站前哨站有用，但它并不能提供环绕恒星的能量捕获优势。

但 McInnes 确实找到了一个稳定且有用的配置。这只发生在一颗恒星比另一颗恒星小得多的双星系统中。在这种特定情况下，戴森球可以包围两颗恒星中较小的一颗。那颗较小恒星的运动就像一个引力锚，使戴森球保持围绕较大恒星的相同轨道运动，防止灾难性的碰撞。

这有几个注意事项。较小的恒星的质量必须不超过较大伴星质量的十分之一左右，否则引力稳定点就会消失。而且与这两颗恒星相比，这个球体必须非常轻薄，否则它自身的引力影响会混入系统的动力学中，破坏稳定性。

当然，这种分析忽略了任何实际的工程考虑，比如球体可能经历的应力和张力，或者首先如何构建这个东西。

虽然人类不太可能在遥远的将来建造戴森球体（如果有的话），但这项研究确实有助于为寻找外星文明提供信息。据推测，一个足够先进的文明在建造自己的戴森球之前也会有同样的认识，因此我们不应该在孤立的恒星周围寻找它们。

相反，科学家们可以寻找带有漫射红外伴星的大型明亮恒星——这是热量从戴森球体中泄漏出来的明显迹象，它包围着较大伴星的较小恒星。