Return to Video

Leigázható egy fekete lyuk energiája?

  • 0:08 - 0:13
    Képzeljük el, hogy a távoli jövőben
    az emberiség elhagyja bolygónkat,
  • 0:13 - 0:17
    sok ezer fényévre keringő planétákon
    emel városokat,
  • 0:17 - 0:22
    és az egész galaxist behálózzák
    a kereskedelmi és közlekedési útvonalak.
  • 0:22 - 0:25
    Mire lenne szüksége a civilizációnknak,
    hogy mindezt megtegye?
  • 0:25 - 0:28
    Számos kérdés felmerül.
    Hogyan kommunikálnánk?
  • 0:28 - 0:31
    Milyen lenne a galaktikus kormányzat?
  • 0:31 - 0:34
    És mind közül az egyik legfontosabb:
  • 0:34 - 0:38
    honnan vennénk az energiát,
    hogy működtessük a civilizációt,
  • 0:38 - 0:44
    annak iparát, a terraformálásokat,
    a csillaghajókat?
  • 0:44 - 0:48
    Egy csillagász,
    Nyikolaj Kardasev javasolta azt a skálát,
  • 0:48 - 0:52
    amellyel egy fejlődő civilizáció
    növekvő energiaigényét mérhetjük fel.
  • 0:52 - 0:56
    A fejlődés első fázisában,
    ahol mi is tartunk,
  • 0:56 - 1:00
    bolygónk erőforrásai,
    a fosszilis üzemanyagok,
  • 1:00 - 1:02
    napelemek, atomerőművek
  • 1:02 - 1:07
    elegendők lehetnek
    naprendszerünk bolygóinak betelepítéséhez,
  • 1:07 - 1:10
    de ennél többre nemigen.
  • 1:10 - 1:13
    A harmadik,
    utolsó fázisban lévő civilizációnak
  • 1:13 - 1:18
    kb. 100 milliárdszor több energia kell
    galaktikus méretű terjeszkedéséhez,
  • 1:18 - 1:26
    mint a Nap által másodpercenként sugárzott
    385 yottajoule.
  • 1:26 - 1:29
    Hacsak nem történik áttörés
    a fizika valamely határterületén,
  • 1:29 - 1:32
    egyetlen energiaforrás jöhet szóba:
  • 1:32 - 1:35
    a szupertömegű fekete lyuk.
  • 1:35 - 1:39
    Elsőre talán meghökkentő,
    hogy egy fekete lyuk energiaforrás lehet,
  • 1:39 - 1:44
    pedig így van,
    köszönhetően az akkréciós korongjának,
  • 1:44 - 1:50
    amely az eseményhorizontba hulló,
    lapított gyűrűbe összeállt anyag.
  • 1:50 - 1:53
    A perdületmegmaradás törvénye miatt
  • 1:53 - 1:57
    az anyagrészecskék nem hullanak csak úgy
    a fekete lyukba,
  • 1:57 - 2:00
    hanem lassan, spirálisan érik el azt.
  • 2:00 - 2:04
    A fekete lyuk
    erős gravitációjának hatására
  • 2:04 - 2:07
    a részecskék helyzeti energiája
    mozgási energiává alakul,
  • 2:07 - 2:10
    ahogy egyre közelebb jutnak
    az eseményhorizonthoz.
  • 2:10 - 2:14
    A részecskék kölcsönhatása eredményeként
    a mozgási energia
  • 2:14 - 2:15
    sugárzássá alakulva jut az űrbe.
  • 2:15 - 2:19
    Ez az anyag-energia átalakulás
    elképesztő hatékonyságú:
  • 2:19 - 2:26
    6% a nem forgó, és akár 32% a forgó
    fekete lyukak esetében.
  • 2:26 - 2:30
    Ez sokszorosan felülmúlja a maghasadást,
  • 2:30 - 2:33
    a jelenleg rendelkezésre álló
    leghatékonyabb eljárást,
  • 2:33 - 2:35
    amellyel anyagból energiát nyerhetünk.
  • 2:35 - 2:42
    A maghasadás az uránatom
    mindössze 0,08%-át alakítja energiává.
  • 2:42 - 2:46
    A fekete lyuk energiájának hasznosításához
    egy olyan szerkezet lehet a kulcs,
  • 2:46 - 2:52
    amelyet Freeman Dyson fizikus tervezett,
    és Dyson-gömbnek nevezünk.
  • 2:52 - 2:57
    Dyson vetette fel a 60-as években,
    hogy egy fejlett, bolygóközi civilizáció
  • 2:57 - 3:01
    képes lenne mesterséges gömböt létrehozni
    központi csillaga körül,
  • 3:01 - 3:06
    és így befogni és saját céljaira használni
    annak kisugárzott energiáját.
  • 3:06 - 3:09
    Hasonló, bár jóval összetettebb megoldás
  • 3:09 - 3:13
    a fekete lyukaknál is alkalmazható lehet.
  • 3:13 - 3:17
    De ahhoz, hogy energiát termeljen,
    a fekete lyuknak anyagra van szüksége,
  • 3:17 - 3:21
    ezért nem takarhatjuk el teljesen
    egy gömbbel.
  • 3:21 - 3:24
    Ha megtennénk,
    a pólusokból kilövellő plazmasugarak,
  • 3:24 - 3:26
    amelyek megfigyelhetők sok,
    szupermasszív fekete lyuknál,
  • 3:26 - 3:30
    darabokra robbantanának bármit,
    ami az útjukba kerül.
  • 3:30 - 3:34
    Így inkább egyfajta Dyson-gyűrűt
    kellene terveznünk,
  • 3:34 - 3:37
    masszív, távolról vezérelt kollektorokkal.
  • 3:37 - 3:40
    Ezek a fekete lyuk körül keringenének,
  • 3:40 - 3:44
    esetleg az akkréciós korong síkjában,
    de annál kijjebb,
  • 3:44 - 3:48
    és fényvisszaverő panelekkel sugároznák
    az összegyűjtött energiát
  • 3:48 - 3:50
    az erőművekhez,
  • 3:50 - 3:53
    vagy tárolótelepekhez.
  • 3:53 - 3:58
    A kollektorok elhelyezésénél ügyelni kell
    a fekete lyuktól való távolságukra.
  • 3:58 - 4:01
    Ha túl közel vannak,
    megolvadnak a kisugárzott energiától,
  • 4:01 - 4:06
    Ha túl távol, a rendelkezésre álló energia
    töredékét tudják csak összegyűjteni,
  • 4:06 - 4:09
    és a fekete lyuk körül keringő csillagok
    zavarhatják a működésüket.
  • 4:09 - 4:14
    A szerkezet megépítéséhez
    valószínűleg több földnyi,
  • 4:14 - 4:17
    jó fényvisszaverő anyagra volna szükség,
    például hematitra,
  • 4:17 - 4:23
    és további néhány bolygónyi anyagra,
    az összeszerelő robotok légióihoz.
  • 4:23 - 4:27
    Ha megépülne,
    a Dyson-gyűrű technológiai mestermű lenne,
  • 4:27 - 4:32
    amely képes ellátni energiával
    egy galaxist benépesítő civilizációt.
  • 4:32 - 4:35
    Mindez elrugaszkodottnak tűnhet,
  • 4:35 - 4:38
    de már ma is,
    a jelenlegi energiaválságban,
  • 4:38 - 4:42
    szembe kell néznünk azzal,
    hogy bolygónk energiaforrásai végesek.
  • 4:42 - 4:46
    A megújuló energia előállítására
    folyamatosan keressük az új módszereket,
  • 4:46 - 4:49
    különösen, hogy ez a záloga
  • 4:49 - 4:52
    fajunk túlélésének
    és technológiai fejlődésének.
  • 4:52 - 4:55
    Talán most is létezik valahol
    egy civilizáció,
  • 4:55 - 4:58
    amely leigázta az űr ezen óriásait.
  • 4:58 - 5:00
    Akár fel is ismerhetjük őket,
  • 5:00 - 5:04
    a fekete lyuk felől érkező fény
    időszakos elhalványodásából,
  • 5:04 - 5:08
    ahogy a Dyson-gyűrű elhalad
    köztük és köztünk.
  • 5:08 - 5:13
    De az is lehet, hogy e szuperszerkezetek
    megmaradnak elméletnek.
  • 5:13 - 5:17
    Erre csak az idő –
    és az alkotó tudomány – adhat választ.
Title:
Leigázható egy fekete lyuk energiája?
Speaker:
Fabio Pacucci
Description:

A teljes előadás itt érhető el: https://ed.ted.com/lessons/could-we-harness-the-power-of-a-black-hole-fabio-pacucci

Képzeljük el, hogy a távoli jövőben az emberiség elhagyja bolygónkat, sok ezer fényévre keringő planétákon emel városokat, és az egész galaxist behálózzák a kereskedelmi és közlekedési útvonalak. Mire lenne szüksége a civilizációnknak, hogy mindezt megtegye? És honnan vennénk az energiát, hogy működtessük ezt a civilizációt? Fabio Pacucci annak a lehetőségét vizsgálja, hogy egy fekete lyuk elláthat-e energiával egy galaktikus civilizációt.

Előadás: Fabio Pacucci. Rendezte: TOTEM Studio.
more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
05:19

Hungarian subtitles

Revisions

Our website uses cookies for analysis purposes.