它们庞大的规模。这种观点也适用于许多恒星工程项目，例如恒星提升、人造太阳或膜结构 —— 这些概念虽然规模宏大，但并不一定依赖先进技术（尽管此类技术无疑会有所帮助）。戴森球 —— 或者更准确地说，戴森球群—— 默认情况下环绕整个恒星运行，提供的表面积是地球的十亿倍以上。正如我们的许多老观众所知，弗里曼?戴森最初提出的戴森球群，是一群围绕恒星运行的能量收集卫星。这些卫星不需要比我们现在的卫星先进多少，而且球群可以逐步扩展，最终可能完全包裹恒星以收集其能量。除了能量收集器之外，球群还可以容纳其他设施，包括经典的旋转太空凄息地，供人类居住。话虽如此，科幻作品中经常将戴森球描绘成一个巨大的空心倒置外壳，类似于一颗行星。然而，这种设计显然属于克拉克技术的范畴 —— 即使拥有必要的技术，我也不认为这种方法对于创造居住空间特别实用。环形世界是围绕恒星运行的巨大旋转环，利用离心力仿真重力。这些结构需要象磁物质这样坚不可摧的材料，围绕恒星倾斜排列的环形世界，有可能形成类似戴森球群的结构。但为什么不坚持使用简单的外壳 —— 经典的戴森球呢？原因有几个：首先，引力动力学。球形外壳内部不会产生引力。如果你在地球内部向下挖 100 英里，上方的质量会相互抵消，你所感受到的重力就相当于地球半径减少 100 英里后的重力。同样，戴森球内部除了中心的恒星外，重力为零。这意味着所有的空气、水和人最终都会落入恒星 —— 除非使用人工引力发生器来固定这些东西。其次，结构强度。外壳需要坚不可摧的强度来支撑自身的重量。虽然一些主动支撑系统可能提供解决方法，但工程挑战仍然令人望而生畏。第三，永恒的白昼。戴森球内部将是永恒的白昼，没有自然的昼夜循环。值得称赞的是，玛格丽特?韦斯和崔西?希克曼的科幻奇幻小说《死亡之门》系列中的《精灵之星》，探讨了这一独特的挑战。这是我遇到的少数几部认真探索戴森球对文明和生态系统影响的作品。与环形世界一样，戴森球中的永恒白昼问题可以通过镜子和遮光板来缓解。然而，这种设计的戴森球半径仍将远大于地球轨道 —— 我们通常想象的戴森球，其外壳大致位于地球到太阳的轨道距离处，但要实现类地环境，其半径需要接近两倍，远远超过火星轨道，接近小行星带。一个重大的挑战是所需的巨大建筑材料。小行星带的质量远远不足以满足须求，尤其是因为戴森球通常假设其材料层比典型的太空凄息地或薄太阳能收集器更厚。即使我们采用恒星提升技术从太阳中提取金属，这可能仍然不足一个数量级。另一方面，拥有人工引力的文明可以克服许多这些挑战。此类技术将使从恒星中获取材料变得更加可行。他们可能会利用恒星的可用质量建造尽可能大的球体，同时将恒星的核聚变速率降低到足以舒适地照亮球体的水平。剩馀的恒星物质可以被保留下来，以延长恒星的寿命，确保该结构的长期可持续性。此外，当围绕更大的恒星建造时，他们可能能够利用引力技术将氢和氦锻造为重元素。
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