这是一份严谨的戴森球制作教程，请查收！
大家好，这里是奇想宇宙。
继去年奇想奖·元宇宙征文大赛之后，2023年的戴森球征文大赛也即将启幕。
跟大行其道的元宇宙相比，戴森球对大众而言还是个新鲜概念。事实上，戴森球的提出比元宇宙早了好几十年，所蕴含的科幻概念毫不逊色，可开展的想象空间也无穷无尽。
今天，在四位专业科学顾问的帮助下，奇想宇宙写成了一份戴森球独家制作秘籍，以建造直径15万公里的小型戴森球为例，手把手教你从0开始建立自己的人造天体。
选定或制造待建造地的小型恒星
戴森球制造的基础是一颗小型恒星，选取范围包括但不限于白矮星、小型红矮星、用增加质量以点燃气体巨行星的方式制造的人造恒星、收集大范围星云物质压缩引爆的人造恒星等，甚至可以是刘慈欣《诗云》中神级文明给出的点光源“白洞”，直径为0-10万公里。
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获取高能粒子
使用重力辅助激光聚变技术，用强大的激光脉冲照射恒星中的特定点，引发恒星内部的等离子体震荡，大幅度提高恒星的聚变效率，升高恒星温度乃至使其成为白色恒星，并向外大量辐射各种高能粒子，主要是以氢元素为主的等离子体。
这一步首先需要紧贴恒星设立戴森点，在天文学中，紧贴的概念可以是恒星的5000公里以内。在这个范围内，以不怕高温高压辐射的人工智能工程飞船为基础，搭建出类似《三体3》中的环日加速器装置。加速器能量将由恒星的光能提供，通过加速器的磁场，以氢离子为主的高能粒子会被引导、存储到戴森点来。
为了使高能粒子获得最高的速度，戴森点加速器设计了可以降低甚至消除区域内希格斯场的控制装置。希格斯场是一种假定遍布于全宇宙的量子场。按照标准模型的希格斯机制，某些基本粒子因为与希格斯场之间相互作用而获得质量。通过能量输入，加速器将弥补区域内自发破缺的希格斯场的不对称性，使其对称，从而失去赋予粒子质量的作用。高能粒子进入加速器后，通过阻断区域内的希格斯场，氢离子将失去大部分静质量，加速到接近光速，相互撞击，引发可控的聚变反应，生成更高原子序数的材料。也就是说，操控希格斯场的强弱，就可以人为操控粒子的撞击速度，进一步操控聚变过程和生成材料的种类，从而形成戴森点原料工厂。阻断和操控希格斯场需要较高能量，恒星本身的光能不足以提供这些启动能量，需要外部能源，如氢弹或正反物质湮灭。待聚变反应开始后，聚变本身会产生大量能量，相当于一台巨型核聚变发电机，可以自主供应能源。在原料工厂生产的材料中，原子序数越高，过程越难，成本也就越高。
制造工程前期，工厂将主要生产用于构建戴森球骨架的“超固态氢”。内层骨架将在戴森点附近开始建造，同时在距离恒星中心15万公里处，展开戴森球外层骨架的建造。
骨架建造需要从一条轨道开始，抬高这一轨道上的所有卫星，在每两颗相邻卫星之间架设骨架结构。一条轨道上的卫星全部连接完毕，就形成了一个戴森环。使戴森环上的所有卫星减速，最终静止，再通过卫星上的发动机调整位置，一个戴森环就可以确保一直停留在轨道上。建造时，在经过太阳轴线的两个点各自建设一个对接环，用于后续与其他戴森环的对接固定。第二个轨道的卫星群抬升轨道至第一根戴森环以外，以同样方式建造第二个戴森环，在收缩减速后，两根戴森环靠近交汇，在之前预留的两个对接环处固定为一体。以此类推，完成全部50条戴森环，建成球体骨架。
内外层骨架建造完毕后，戴森点原料工厂将转为制造以硅为主的能量吸收转化材料。
沿内层戴森球骨架铺设，开始建设内层戴森球。内层戴森球球壳可以打开，控制通过内层到达外层的恒星能量比例。戴森球外层同时进行铺设。由于“超固态氢”是目前还没有实现的材料，其成本不确定。若制造成本较低，可直接用“超固态氢”铺设整个戴森球外层球壳；若成本过高，戴森点原料工厂可转为生产其他原料，如铁、钛、碳纳米管材料或石墨烯，在“超固态氢”骨架上进行铺设。外层戴森球主要考虑强度，能量吸收转化的问题可以忽略。如果只有一层骨架，可以将球内部分区域设计为能量吸收之用。
填充整个生态圈需要大量的岩石、土壤、空气、水，如果全部由戴森点原料工厂制造，将极大地压榨恒星的质量，因此应优先从附近的行星获取。
工程飞船将发射冯诺依曼式自我复制机器人，拆解附近的类地行星，获取岩石与土壤，它们还将利用这些物质，在当地完成自我复制。制造水和空气所需要的氢、氮、氧等元素，则广泛存在于所有星系，可以直接从气体行星处获取。不足的部分再由戴森点工厂生产补充，与重元素相比，这部分气体元素制造成本较低。原料飞船由戴森球两极的入口处降落，卸货到两极的原料仓库和填充工厂。
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完成戴森球外层内部的区域规划
戴森球依靠自转提供虚拟重力，其自转角速度为地球的6倍多，因此赤道重力高，两极重力低，水和大气会从两极向赤道流动。要使戴森球上形成生态圈，就需要保证每个区域都有足够的空气和水。
随纬度的变化，每隔一段距离，就建造起数百公里高的高墙和阶梯。高墙可以挡住空气，保持大气浓度。阶梯可以维持重力的方向，让不在赤道地区居住的人，依然感到重力在自己下方，改善纬度越高、重力越弱的状况。水从极地出发，经过每一段阶梯的大瀑布，逐渐流向赤道处的海洋。每一个阶梯领域，都将成为一个独立的生态世界。戴森球外层直径为地球的12倍，表面积为地球的144倍，可将外层平均分割为一百多个独立区域，或进行更加多元化、差异化的划分设计。在戴森球外层自转启动后，工程机器人可以根据不同区域的设计理念，进行相应资源比例的填充。一个沙漠区域和一个海洋区域，所需要的填充的资料自然不同。
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恒星恢复至原有形态
进行到这一步，全部的原料生产需求已经结束，照射恒星的激光器也可以光荣退休了，恒星光度将逐渐恢复至原有形态。当然，如果有较大的外部持续性能源需求，激光器也可以不停。
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白天黑夜，四季分明
最后，需要在戴森球中复刻地球的昼夜和四季。
戴森球内层将被分割为不同扇区，一半完全不透明，一半保持一定透明度，随着内层的自转，戴森球外层的每个阶梯世界，都将在24小时内经历大约一半时间的白昼，一半时间的黑夜。同时，戴森球两极发动机会推动外层球壳以微小的速率沿纵轴上下振动，每一个地球年来回一次，制造戴森球外层内部生态圈的四季变化。感谢奇想宇宙特约科学家团队为本文提供帮助——杰森·T·赖特（Jason T Wright），宾夕法尼亚州立大学天文学和天体物理学教授，宾夕法尼亚州立大学地外智慧中心主任。乌戈·巴尔迪（Ugo Bardi），佛罗伦萨大学物理化学教授，主要研究方向为资源枯竭、系统动力学建模、气候科学和可再生能源。雅各布.哈克.米斯拉（Jacob Haqq-Misra），华盛顿州西雅图蓝色弹珠空间科学研究所(Blue Marble Space Institute of Science )高级研究员，气象学和天体生物学博士。斯图尔特·阿姆斯特朗(Stuart Armstrong)，牛津大学人类未来研究所(Future of Humanity Institute)成员。
视频完整版：斯蒂芬森关于“元宇宙”的演讲及问答
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