Zamislite daleku budućnost u kojoj će ljudi dospeti dalje od naše planete,
podići gradove na planetama udaljenim hiljadama svetlosnih godina
i održavati galaktičku mrežu trgovine i transporta.
Šta je tačno potrebno da naša civilizacija napravi taj korak?
Treba obratiti pažnju na mnogo toga - kako bismo komunicirali?
Kako bi funkcionisala galaktička vlada?
I najvažnije od svega:
odakle bismo crpeli energiju dovoljnu da je cela civilizacija koristi -
za industriju, procese teraformiranja i svemirske brodove?
Astronom pod imenom Nikolaj Kardašev tvorac je skale
koja meri nivo napretka civilizacije spram njenih zahteva za energijom.
U civilizaciji tipa 1, u kojoj se trenutno nalazimo,
izvori goriva na planeti, kao što su fosilna goriva,
solarne ploče i nukearne elektrane
su dovoljni da potkrepe potrebe ostalih planeta u sklopu solarnog sistema,
ali ne mogu da urade više od toga.
Za civilizaciju tipa 3, koja je dostigla poslednju fazu,
napredovanje na galaktičkoj skali zahtevalo bi oko 100 milijardi puta
više energije nego čitavih 385 jotadžula koje sunce ispusti svakog sekunda.
Ako izuzmemo buduća otkrića u fizici,
postoji samo jedan odgovarajući izvor energije:
supermasivna crna rupa.
Nije logično da posmatramo crnu rupu kao izvor energije,
ali ona je upravo to, zahvaljujući akrecionom disku:
kružnoj, ravnoj strukturi koja se stvara kada materija uđe u horizont događaja.
Da bi se održao moment impulsa,
čestice ne upadaju naglo u crnu rupu.
Umesto toga, one lagano kruže oko nje.
Kako je gravitaciono polje crne rupe izuzetno jako,
čestice pretvaraju potencijalnu energiju u kinetičku
što se više približavaju horizontu događaja.
Interakcije čestica omogućavaju kinetičkoj energiji
da se širi
neverovatnom brzinom:
Šest posto za nerotirajuće crne rupe i do 32 posto za rotirajuće.
Ovo znatno nadmašuje nuklearnu fisiju,
koja je trenutno najefikasniji i najdostupniji način
da se energija oslobodi iz mase.
Fisija pretvara samo 0.08 posto uranijuma u energiju.
Odgovor na pitanje kako iskoristiti energiju leži u pojmu
znanom kao Dajsonova sfera, koji je osmislio fizičar Friman Dajson.
Dajson je 1960-ih predložio da bi napredna svetska civilizacija
mogla da napravi veštačku sferu oko glavne zvezde,
skupljajući tako svu njenu energiju da bi zadovoljila svoje potrebe.
Sličan, mada umnogome komplikovaniji plan
mogao bi u teoriji da se primeni i na crnu rupu.
Kako bi proizvela energiju, crnu rupu je neophodno konstantno "hraniti" -
zbog toga ne bi bilo dobro prekriti je sasvim sferom.
Čak i da se to uradi, mlazevi plazme koji izbijaju sa polova
mnogih supermasivnih crnih rupa
razneli bi na komadiće bilo koju stvar koja im se nađe na putu.
Baš zbog toga, bilo bi bolje napraviti nešto nalik Dajsonovom prstenu,
sastavljenom od ogromnih kolektora, kojima se upravlja na daljinu.
Oni bi kružili oko crne rupe,
na primer po ravni akrecionog diska ali malo dalje od nje.
Te naprave bi mogle da koriste ploče slične ogledalu
kako bi prenele sakupljenu energiju do nuklearne elektrane
ili akumulatora gde bi se ona čuvala.
Ti kolektori bi morali da imaju precizno određen poluprečnik:
ako su preblizu, istopili bi se od količine emitovane energije.
Ako su predaleko, mogli bi da sakupe samo deliće raspoložive energije
i postoji mogućnost da bi ih ometale zvezde koje kruže oko crne rupe.
Najverovatnije bi bile potrebne ogromne količine izuzetno reflektujuće materije
kao što je hematit, da bi se ceo sistem sproveo u delo -
zajedno sa nekoliko rasturenih planeta kako bi se napravilo mnoštvo robota.
Jednom napravljen, Dajsonov prsten bio bi remek-delo tehnologije,
opskrbljavajući civilizaciju raširenu na sve strane galaksije.
Sve ovo se možda čini kao puko nagađanje.
Međutim, i dan danas, u trenutnoj energetskoj krizi,
suočavamo se sa ograničenim resursima naše planete.
Novi načini proizvodnje održive energije uvek će biti potrebni,
posebno kako čovečanstvo sve više radi na opstanku
i tehnološkom napretku ljudske vrste.
Možda tamo negde već postoji civilizacija
koja je pokorila astronomske divove.
Možda to možemo da primetimo
tako što povremeno uočimo svetlo crne rupe koje se prigušilo
dok delovi Dajsonovog prstena prolaze između nas i njih.
Ili su pak te neverovatne strukture osuđene da ostanu u domenu teorije.
Samo će vreme, i naša domišljatost u polju nauke, pokazati.