物体受到的光压可以调整为与物体受到的引力平衡,但拿这东西制造的充其量是戴森云或反射镜戴森云,做不成封闭球壳戴森球的。
在地球轨道上,对着太阳的面积约 1 平方米的物体受到的太阳光压,可以平衡质量约 1.32 克的物体受到的太阳引力。可以将这个物体慢慢放到水星轨道,但搞得更近对装置的完整性没什么好处。
以硅的密度(约 2.33 克每立方厘米)计算,底面积约 1 平方米、质量约 1.32 克的圆柱体的厚度约 0.57 微米。做是可以做的,不过考虑到这东西的脆弱程度,最好不要将每一片做得很大。
用这样的装置构成稀疏的戴森云或反射镜戴森云,要考虑其他天体带来的扰动、太阳放出的高能粒子等因素随着时间造成的劣化。
关于戴森球的构造,包括环、片状等等网上有大量分析。不赘述。
关于戴森球的能量转换,也有大量讨论。戴森球问题最主要两个方面,动力学的稳定性与能量转换的效率、可控性。
戴森球的概念提出是有历史特殊性的。作为科幻或者偶尔随便写写的论文,未尝不可。比如太阳能帆板问题,这是个很成熟的问题。光压在帆板上的作用,人造卫星上去没多久就发现了。近代物理的书,开篇讲光子波粒二象性,导入光压概念,都会讲这事。在轨道稳定性处理方面,光压作为扰动项处理,也是相对成熟的。刘林教授的《人造卫星轨道摄动理论及其应用》有详细的介绍,可以参考这本书。
实际考虑戴森球的动力学稳定问题,要比计算一块帆板的运动麻烦的多。我没看过相关论文。但,我知道一大堆人在靠折腾太阳系稳定性问题评教授、评院士。所以戴森球的实际建立、稳定等,只能大概说说,科幻一下而已。在操作上以我们现在对太阳系,恒星的理解,不足以建立这么一个稳定装置。未知因素太多了。
更麻烦的问题是能量转换与储存。
我不知道题主玩过水弹没有?非常小的颗粒,加水后膨胀,变大。脱水后缩小。实际上制造这些能量弹就行。在地球以外的行星上制造,吸收太阳光,回收后,释放太阳能。扣除制造、发射、回收成本,就行。当然发射、回收是我们现在的概念。在太空时代会有更好的概念。但这样的后果是,人类天文学的研究,需要到太阳系更远的地方开展。不然看不到星星。
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没有看到原来的问题描述。
https://www. omnicalculator.com/phys ics/radiation-pressure
上面这个网站可以直接算光压。
这个压强接近一个人双脚站着的量级
这个压强与一般太阳能帆板受到的压强一个量级。
所以,不考虑温度,在距离太阳1万公里处,太阳能帆板能在光压与太阳引力作用下悬浮。
但是,但是,离开太阳表面1万公里,是日冕,温度百万K。这个事情有点麻烦。
不过有这个计算器,调节一下,就可以找适当位置了。这个太简单了,我就不做了。
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参考爱丁顿极限的概念。所谓辐射压与引力平衡。这里的辐射压本质就是光压,也就是所谓光的推力。
理论天体物理,大三下或大四上的基本内容。
同样这个概念可以算出大质量恒星,质量上限,抄个现成的
顺便插一句,爱丁顿是我们老系主任的导师,我们老系主任是我大部分老师的老师。所以,当年爱丁顿极限必考。