Quante civiltà aliene? – parte quarta: la sfera di Dyson

Il mio cane è rimasto attratto dalla scala di Kardashev che propone un sistema per classificare il livello tecnologico delle civiltà extraterrestri in base all’energia ad esse disponibile per poter effettuare trasmissioni radio al di là dei confini del proprio pianeta di origine.

• Tipo I: civiltà in grado di utilizzare tutta l’energia disponibile sul suo pianeta d’origine
• Tipo II: civiltà in grado di raccogliere tutta l’energia della stella del proprio sistema solare
• Tipo III: civiltà in grado di utilizzare tutta l’energia della propria galassia

civiltà alieneVoi umani sarete in grado di arrivare al livello di civiltà tipo II? –  mi domanda il mio cane.
Sai cos’è la sfera di Dyson? – rispondo con altra domanda.
No – mi risponde.

Ok, stai seduto ed ascolta che ora ci facciamo un altro viaggio nell’affascinante mondo del fantascientifico.
Ma tranquillo, resta sveglio perchè non la farò molto lunga (almeno ci provo).

Attualmente la Terra è lontana dal completo raggiungimento del livello energetico K1.
La civiltà umana è pertanto una civiltà ancora di “Tipo 0”, in quanto utilizzerebbe solo una frazione dell’energia totale disponibile sulla Terra.
Ma il consumo sempre crescente della energia ci spingerà allo sfruttamento forzato di ogni risorsa. Il petrolio, il gas, il vento, l’acqua, l’energia solare.

Prima si esauriranno le energie prodotte dalle risorse naturali. Si esauriranno i giacimenti petroliferi e i giacimenti di gas. L’energia prodotta dall’acqua non sarà sufficiente. Ininfluenti saranno i contributi dell’eolico e del voltaico. Poi diventano sempre più rari  i materiali radioattivi per l’energia nucleare.
Forse saremo obbligati allo sfruttamento delle risorse di Marte. Ma non basteranno anche quelle.
E allora?
Per necessità l’umanità sarà costretta a fare un balzo avanti. Nella civiltà di Tipo II.

Cosa significa?
Dovremo rivolgere l’attenzione verso l’unica fonte di energia abbondante e inesauribile (per almeno i prossimi 10 miliardi di anni circa) che il nostro sistema solare dispone. Il Sole.
Come?
Rinchiudere il sole in una sfera. La sfera di Dyson.

Fantascienza?
Forse sì.

Ma non è un caso che i progetti della SETI (l’agenzia spaziale che si propone di comunicare con civiltà extraterrestri attraverso onde radio a varie frequenze) si stiano orientando verso la ricerca di sfere di Dyson, proprio come indizio della presenza di civiltà (di grado K2).

Allora vediamo come ciò sarà possibile.
Ovviamente non mi soffermerò sugli aspetti ingegneristici (che nessuno conosce).

sfera di Dyson

Il Sole emette una potenza energetica dell’ordine di 4 × 1026 W, della quale la maggior parte potrebbe essere disponibile per una utilizzazione pratica.

Dyson originariamente calcolò che c’è abbastanza materia nel sistema solare per creare un guscio dallo spessore di almeno tre metri attorno al nostro sole.
La sfera di Dyson posta nel sistema solare, con un raggio di 1 UA (cioè la distanza media fra Terra e Sole, pari a circa 149 600 000 km) avrebbe come minimo una superficie pari a 2,72 × 1017 km², all’incirca 600 milioni di volte l’area della superficie della Terra.

L’idea ha riscosso un notevole successo anche in ambito fantascientifico. Si tratta di una particolare megastruttura, concepita inizialmente solo come esperimento mentale, proposta dal fisico Freeman Dyson nei primi anni ‘60.
Nella sua versione originaria, di una sfera, dalle dimensioni di un’orbita planetaria, è composta da pannelli appositi, costruita attorno ad un corpo stellare, come una sorta di guscio.
La sfera consisterebbe di un guscio di collettori solari o di habitat posti attorno alla stella.

Al di là del sapore fantascientifico, e degli enormi problemi empirici che porta con sé questa idea, per cui qualcuno la considera addirittura impossibile dal punto di vista fisico, è interessante notare come di questa sfera di Dyson siano state avanzate varie alternative, al fine di cercare di superare problemi come quello, per citarne soltanto uno, secondo il quale una sfera di tali dimensioni dovrebbe avere una resistenza alla trazione incredibilmente forte.
Sono state comunque avanzate ipotesi che studiano i passi con i quali portare a compimento la costruzione di una sfera di Dyson.

Il primo passo per iniziare a compiere questa impresa titanica – mi fa notare il mio fedele amico cane – è che la Terra dovrebbe essere ad un livello di energia iniziale sufficientemente elevato per poter dare avvio alla costruzione, e quindi, come minimo, un livello K1.

Bravo Bleff – rispondo.
Questa energia iniziale sarebbe utilizzata per ottenere il materiale necessario per costruire concretamente la sfera, oltre che per rendere automatizzato ogni passo della costruzione.
Ma non basta.
Altro materiale sarebbe necessario prelevarlo da Mercurio. Il primo pianeta del sistema solare è infatti composto, per oltre la metà della propria massa, di elementi che potrebbero essere utilizzati come materiale di costruzione per la sfera. Naturalmente, questo significherebbe la fine di Mercurio come lo conosciamo.
Se non bastasse si potrebbe ricorrere agli asteroidi della fascia intermedia del sistema solare, ricchi dei materiali necessari, e ad alcuni satelliti di pianeti che orbitano attorno al Sole..

Un aspetto sicuramente interessante sarebbe che, una volta avviata la costruzione della sfera, il primo pezzo di sfera costruita potrebbe essere messa in orbita attorno a Mercurio, e già dopo poco questo pezzo iniziale potrebbe essere utilizzato per ricavare ulteriore energia per alimentare la propria costruzione. – continua a commentare il mio cane.

Giusta osservazione caro mio – tu sì che sei un cane di livello superiore.
In altre parole, già dal primo passo, lo sfruttamento di energia fornito da un primo pezzo di sfera servirebbe per alimentare l’opera di costruzione della sfera stessa, innescando una sorta di meccanismo di autosostentamento del progetto.
Da questo punto si potrebbe poi continuare fino al raggiungimento dell’obbiettivo di ricoprire interamente il Sole.

sfera di Dyson2Ma c’è un problema – mi fa osservare il mio cane –
Nel caso fosse possibile realizzare questa straordinaria opera di costruzione, il risultato sarebbe che l’intera energia emessa da questo corpo stellare sarebbe catturata e sfruttata da tale civiltà.
Naturalmente, questo significherebbe anche che, nella versione originaria della sfera di Dyson, l’intera stella sarebbe racchiusa in una sorta di guscio, e ciò che ne conseguirebbe sarebbe una stella la cui emissione luminosa sarebbe, dal punto di vista di un osservatore esterno, bloccata.
La Terra come tutti i pianeti successivi piomberebbero nel buio.
Il risultato sarebbe un sistema solare pressoché buio.

Caro mio – rispondo – la Terra entrerebbe nel guscio mentre gli altri pianeti non rientrerebbero più nei nostri interessi di fruttamento e poi sono già sufficientemente al buio e al freddo vista la lontananza dal sole.
Devi sapere che ci sono vaste zone buie nell’universo, (la più famosa delle quali è il cosiddetto “Boötes void:” una vasta zona dell’universo in cui sono osservabili soltanto un numero estremamente limitato di galassie).
Questo potrebbe essere un indizio di eventuali stelle “incapsulate” all’interno di sfere di Dyson.

In definitiva – conclude il mio fedele quadrupede – rinchiusa così la stella, sarebbe possibile intercettare tutte le lunghezze d’onda del visibile per inviarle verso l’interno, mentre tutta la radiazione non utilizzata verrebbe mandata all’esterno sotto forma di radiazione infrarossa.

Esatto – vecchio mio – Da ciò consegue che un possibile metodo per cercare civiltà extraterrestri potrebbe essere proprio la ricerca di grandi fonti di emissione infrarossa nello spettro elettromagnetico.

Ed ora tiriamo le somme.
Quante civiltà di Tipo II sono in grado di raccogliere tutta l’energia della stella del proprio sistema solare e di interagire con altre civiltà?
Quante nell’universo?
6 milioni di miliardi? 500 miliardi? 1 milione?
Nessuna?

A quanto pare, mio caro padrone – conclude il mio amico cane – siamo al punto di partenza.

E già! Ma ora ne sai un po’ più di prima.


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Informazioni su bruce

Ingegnere. Io sono responsabile di quello che dico, non di quello che capisci tu. (Massimo Troisi)
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6 risposte a Quante civiltà aliene? – parte quarta: la sfera di Dyson

  1. Rebecca Antolini ha detto:

    Buongiorno caro Silvano, non ho tempo a leggermi i post precedenti al riguardo di questo argomento, comunque proprio l’argomento sui alte forme di vita non terreste e questi piccolo conflitto che porto in me fra la creazione e evoluzione.. Io nel 2008 come sai ho visto il mio primo ufo e sono stata fortunata di potevo fare foto straordinari.. poi nel 2009 ho visto alte due ufo affiancati volare sopra casa nostra.. la mia preoccupazione principale è come posso associare loro con il creato o DIO per spiegarmi meglio.. Insomma non so nulla della scienza la riguardo e la teoria di Dyson non mi vuole entrare nel mio poco sviluppato cervello.. l’unica cosa che so su Dyson e il mio aspirapolvere che fa in questi giorno lavoro straordinari 😀 .. se li fuori nel infinito del Universo c’è qualcosa più intelligente di noi, non credo che vengono qui da noi .. siamo ancora molto lontano di essere capace vivere in armonia con noi stessi.. figuriamoci con un’altra specie sconosciuto.. forse sono loro i creatori … tante domane nessuna risposta tanta fantascienza senza prove scientifiche … prediamo per esempio l’area 51 … un falso? O verità? Cosa ho visto io? Ufo? O oggetti segreti dei americani o russi? Mah, ho tante domande di cui non sono risposte.. e ultimamente mi domando anche chi siamo noi? Caro abbi una serena giornata una carezza al simpatico Bleff (lui sicuramente sa di più di noi) tvb Rebecca

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    • bruce ha detto:

      Carissima, malgrado tu abbia chiuso il tuo blog mi fa immensamente piacere leggerti.

      Lo so, sono argomenti che si spingono un po’ oltre gli attuali limiti della fisica e della tecnologia.
      Ma se pensiamo che solo un centinaio di anni fa usavamo il cavallo come mezzo di locomozione, mentre oggi viaggiamo comodamente in automobile con aria condizionata, cellulare, navigatore satellitare, viaggiamo in aereo. Sembra di essere veramente in un altro …. pianeta.
      E sia benedetta la invenzione dell’aspirapolvere. Oggi dovresti usare ancora la scopa, paletta e tanto … olio di gomito 😆

      Per il resto sappi che ben vengano i dubbi. Sono dell’avviso che i dubbi ci impongono soluzioni che vanno cercate senza accettarli passivamente.
      D’altra parte proprio Dio ci ha creati … curiosi. 😆

      Gli astronomi, astrofisici per esempio sono anch’essi tormentati dai dubbi.
      Non riusciremo mai a saper chi siamo veramete e perchè esistiamo. Ma coosciamo molte cose nuove dell’universo, molti dei suoi segreti, meravigliosi, affascianti.
      Non riusciremo mai a conoscere Dio, ma poco importa, quello che sappiamo è che siamo parte di questo meraviglioso creato.
      E ogni giorno ne sappiamo qualcosa in più.
      Un affettuoso saluto

      Mi piace

  2. MARGHIAN ha detto:

    “Nessuna prova dell’esistenza di civilta’ aliene”. Ma tu hai un cane alieno pero’ 🙂 (“tu sì che sei un cane di livello superiore”).
    Avevo letto di questo mega (piu’ mega di cosi’… progetto), e mi chiedo se ci vorra’ piu’ tempo a costruire una sfera di Dyson o a terraformare Marte? O forse la sfera crescera’ talmente piano che, nel frattempo, si rendera’ Marte abitabile? (se non proprio con la terraformazione, con la costruzione di enormi struttore coperte da immense cupole ed altre strutture ed ambienti nel sottosuolo?).

    “Questo potrebbe essere un indizio di eventuali stelle “incapsulate” all’interno di sfere di Dyson” (“vedere” dei pianeti rotanti intorno ad una stella “nascosta”. Giusto.

    Ciao Bruce.

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  3. MARGHIAN ha detto:

    “Non riusciremo mai a conoscere Dio, ma poco importa, quello che sappiamo è che siamo parte di questo meraviglioso creato”. Vero. Ciao rebecca, ciao Bruce-e Blef-.

    Marghian

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  4. Giuseppe ha detto:

    Secondo il mio modestissimo parere la sfera di Dyson verrà conclusa prima della Salerno-Reggio Calabria

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