通过完美反射的戴森球保护太阳免受寒冷
综合物理
2022-09-13 v1 科普物理
摘要
某些实体，例如人类，如果其环境既不太热也不太冷，则生存时间最长，太阳也不例外。很明显，如果太阳被一个导热球体包围，且该球体被一个比太阳当前中心温度高得多的热浴包围，那么其核燃烧会更快，因此太阳的寿命会更短。不太明显的是，如果太阳被一个完美反射的球体包围，以防止其辐射逃逸到寒冷的太空，那么它实际上可以持续更长时间。在这里，我将证明对于至少比当前太阳半径稍大的这样一个球体，情况确实如此。这个看似矛盾的结果是许多引力系统具有负比热容的结果，因此当太阳发出的能量被反射回来增加热能时，太阳膨胀，其中心温度下降而不是上升，从而降低了核燃烧速率，因此太阳可以持续远超过50亿年，其寿命大致随完美反射球体半径的立方根呈指数增长。
引用
@article{arxiv.2209.05348,
title = {Preserving the Sun from the Cold by a Perfectly Reflecting Dyson Sphere},
author = {Don N. Page},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.05348},
year = {2022}
}
备注
20 pages, LaTeX