Dyson-sfären är en hypotetisk struktur av enorm storlek. Det är en sfär som helt (eller nästan helt) omsluter en stjärna och utnyttjar all energi som utstrålas av fusionsreaktionerna som äger rum i dess kärna. Idén om en Dyson-sfär formaliserades och populariserades först av den kända fysikern Freeman Dyson i en artikel från 1959 i Science med titeln ”Search for Artificial Stellar Sources of Infra-Red Radiation”, även om han ursprungligen fick idén från en science fiction-roman från 1945 av Olaf Stapledon med titeln Star Maker.
Vår sol har en energieffekt på cirka 4 x 10^26 watt, eller cirka 100 miljoner gånger mänsklighetens totala energiförbrukning under det senaste århundradet varje sekund. Om denna energi kunde utnyttjas via en Dyson-sfär, skulle vi ha tillräckligt med kraft för att upprätthålla en triljoner gånger vår nuvarande befolkning under många eoner.
Det ursprungliga förslaget för en Dyson-sfär var inte för en solid sfär, utan en samling av ~10^5 objekt som tillsammans absorberar huvuddelen av stjärnans solenergi. Ibland kallad en ”Dyson-svärm”, skulle detta möjliggöra en stegvis konstruktion av systemet, med delkomponenter som kretsar runt stjärnan oberoende av varandra. Från utsidan skulle en sådan svärm se svart ut och bara avge infraröd strålning. Några av våra kretsande infraröda teleskop har letat efter sådana kroppar som Dyson-sfärer eller svärmar i årtionden, utan framgång. Om reflektorer användes på insidan av föremålen, kan strålningsenergin riktas endast åt ett håll, vilket gör det svårt att upptäcka på avstånd.
Preliminära beräkningar har visat att vårt solsystem innehåller tillräckligt med stel materia för att konstruera en Dyson-svärm, men förmodligen inte en stel Dyson-sfär, som skulle behöva vara cirka en miljon km (600,000 XNUMX miles) tjock för att vara stabil. Ett bra kandidatbyggmaterial skulle vara buckminsterfulleren, en allotrop av kol med enorm styrka.
Dyson-sfären nämns ofta i samband med Kardashev-klassificeringsschemat, en metod som används för att klassificera hypotetiska civilisationer med hjälp av deras energikällor. Enligt detta klassificeringsschema skulle en typ I-civilisation vara en som använder kraftkällorna från en hel planet, en typ II-civilisation skulle vara en som använder en hel stjärnas uteffekt för kraft, och en typ III-civilisation skulle vara den som använder en hela galaxen för makt. En mer spekulativ typ IV-civilisation skulle vara en som utnyttjar kraften i ett helt universum. Konstruktionen av en Dyson-sfär skulle placera en civilisation helt i kategorin Typ II.