Showing Revision 9 created 12/27/2020 by Marta Grochowalska.

1. Title:
   Czy moglibyśmy ujarzmić energię czarnej dziury? - Fabio Pacucci
2. Description:

   Zobacz całą lekcję: https://ed.ted.com/lessons/could-we-harness-the-power-of-a-black-hole-fabio-pacucci

   Wyobraźcie sobie odległą przyszłość, kiedy ludzie docierają poza Ziemię, budują miasta na planetach oddalonych o tysiące lat świetlnych i utrzymują galaktyczną sieć handlu i transportu. Czego byśmy potrzebowali, aby dokonać tego skoku cywilizacyjnego? I skąd wzięlibyśmy energię, by zasilić taką cywilizację? Fabio Pacucci bada możliwość pozyskania energii z czarnej dziury, aby zasilić galaktyczną cywilizację przyszłości.

   Lekcja: Fabio Pacucci, reżyseria: TOTEM Studio.

3. Speaker:
   Fabio Pacucci
4. 7814 0:08 - 0:13
   Wyobraź sobie daleką przyszłość,
   w której ludzie opuścili błękitną kropkę
5. 12887 0:13 - 0:17
   i zakładają miasta na planetach
   oddalonych o tysiące lat świetlnych,
6. 17019 0:17 - 0:22
   utrzymując galaktyczną
   sieć handlu i transportu.
7. 21516 0:22 - 0:25
   Czego potrzebowałaby nasza cywilizacja,
   by dokonać takiego skoku rozwojowego?
8. 25406 0:25 - 0:27
   Trzeba rozważyć wiele rzeczy.
9. 27356 0:27 - 0:29
   Jak wyglądałaby komunikacja?
10. 28776 0:29 - 0:31
    Jak wyglądałby galaktyczny rząd?
11. 31096 0:31 - 0:34
    I najważniejsze ze wszystkich,
12. 33926 0:34 - 0:38
    skąd wzięlibyśmy wystarczającą
    ilość energii, by zasilić tę cywilizację,
13. 37616 0:38 - 0:43
    przemysł, terraformowanie
    i statki kosmiczne?
14. 43582 0:44 - 0:48
    Astronom Nikołaj Kardaszow
    zaproponował klasyfikację cywilizacji

    ¶

15. 47582 0:48 - 0:52
    według zapotrzebowania energetycznego.
16. 52452 0:52 - 0:56
    Na pierwszym etapie ewolucji,
    w którym właśnie się znajdujemy,
17. 56452 0:56 - 1:00
    źródła energii dostępne na planetach,
    takie jak paliwa kopalne,
18. 59832 1:00 - 1:02
    panele słoneczne lub elektrownie atomowe,
19. 62352 1:02 - 1:07
    powinny wystarczyć na zasiedlenie
    sąsiednich planet naszego układu,
20. 67136 1:07 - 1:10
    ale na nic więcej.
21. 69956 1:10 - 1:13
    Dla cywilizacji na trzecim
    i ostatnim poziomie
22. 73165 1:13 - 1:18
    ekspansja na skalę galaktyczną
    wymagałaby sto miliardów razy
23. 78222 1:18 - 1:26
    więcej energii niż 385 jottadżuli,
    które Słońce emituje każdej sekundy.
24. 86033 1:26 - 1:29
    Bez jakiegoś przełomu
    w fizyce cząstek elementarnych,
25. 88863 1:29 - 1:32
    istnieje tylko jedno
    wystarczające źródło energii,
26. 92307 1:32 - 1:36
    supermasywna czarna dziura.
27. 95567 1:36 - 1:39
    Wizja czarnych dziur jako źródła energii
    wydaje się sprzeczna z intuicją,

    ¶

28. 99447 1:39 - 1:44
    ale tym właśnie są
    dzięki dyskom akrecyjnym,
29. 104033 1:44 - 1:50
    czyli okrągłym, płaskim strukturom
    z materii wpadającej w horyzont zdarzeń.
30. 109905 1:50 - 1:53
    Z powodu zachowania momentu pędu

    ¶

31. 112985 1:53 - 1:57
    cząstki nie wpadają
    prosto do czarnej dziury,
32. 116985 1:57 - 2:00
    ale powoli poruszają się ruchem spiralnym.
33. 120215 2:00 - 2:04
    Ze względu na silne pole
    grawitacyjne czarnej dziury,
34. 123565 2:04 - 2:07
    cząstki te zamieniają
    swoją energię potencjalną na kinetyczną,
35. 127175 2:07 - 2:10
    w miarę zbliżania się
    do horyzontu zdarzeń.
36. 130005 2:10 - 2:13
    Oddziaływania między cząstkami
    pozwalają energii kinetycznej
37. 133055 2:13 - 2:15
    promieniować w przestrzeń,
38. 135455 2:15 - 2:19
    z zaskakującą efektywnością
    przekształcania masy na energię.
39. 138934 2:19 - 2:26
    6% dla nieobracających się czarnych dziur
    i do 32% dla obracających się.
40. 145963 2:26 - 2:30
    To drastycznie przyćmiewa
    rozszczep jądra atomowego,
41. 149523 2:30 - 2:33
    obecnie najbardziej efektywnego
    i szeroko dostępnego mechanizmu
42. 152803 2:33 - 2:35
    wydobywania energii z masy.
43. 155333 2:35 - 2:43
    Rozszczepianie przekształca
    tylko 0,08% atomu uranu w energię.
44. 162532 2:43 - 2:46
    Kluczem do ujarzmienia tej mocy
    może być sfera Dysona,

    ¶

45. 166123 2:46 - 2:52
    struktura wymyślona
    przez fizyka Freemana Dysona.
46. 172152 2:52 - 2:57
    W latach 60. Dyson założył,
    że zaawansowana cywilizacja planetarna
47. 176903 2:57 - 3:01
    może zbudować sferę
    wokół gwiazdy macierzystej,
48. 181020 3:01 - 3:06
    przechwytując na swoje potrzeby
    całą wyemitowaną energię.
49. 186109 3:06 - 3:09
    Podobna, choć znacznie bardziej
    skomplikowana konstrukcja,
50. 189319 3:09 - 3:13
    mogłaby teoretycznie zostać
    zastosowana do czarnych dziur.
51. 192799 3:13 - 3:17
    Aby produkować energię,
    czarne dziury muszą być stale zasilane,
52. 197334 3:17 - 3:21
    więc nie pokrywalibyśmy
    ich w całości sferą.
53. 200584 3:21 - 3:24
    Nawet gdybyśmy to zrobili, strumienie
    plazmy wystrzeliwujące z biegunów
54. 203974 3:24 - 3:26
    wielu supermasywnych czarnych dziur
55. 206134 3:26 - 3:30
    rozerwałyby na strzępy każdą
    konstrukcję na swojej drodze.
56. 210134 3:30 - 3:34
    Zamiast tego, możemy zaprojektować
    jakiś rodzaj pierścienia Dysona,

    ¶

57. 213784 3:34 - 3:37
    wykonanego z ogromnych,
    zdalnie sterowanych kolektorów.
58. 217074 3:37 - 3:40
    Zapełniłyby orbitę wokół czarnej dziury,
59. 220024 3:40 - 3:44
    może na płaszczyźnie
    dysku akrecyjnego, ale dalej.
60. 224024 3:44 - 3:47
    Urządzenia te mogłyby
    wykorzystywać panele lustrzane
61. 226714 3:47 - 3:50
    do przesyłania zgromadzonej
    energii do elektrowni
62. 230054 3:50 - 3:53
    albo magazynować ją w bateriach.
63. 232750 3:53 - 3:58
    Musielibyśmy ustawić kolektory
    w odpowiedniej odległości.
64. 237704 3:58 - 4:01
    Zbyt blisko stopiłyby się
    od wypromieniowanej energii.
65. 240734 4:01 - 4:06
    Za daleko zebrałyby tylko
    maleńki ułamek dostępnej energii,
66. 245537 4:06 - 4:09
    a gwiazdy krążące wokół czarnej dziury
    mogłyby zakłócić ich pracę.
67. 249187 4:09 - 4:14
    Potrzebny byłby silnie
    odblaskowy materiał jak hematyt,
68. 254071 4:14 - 4:17
    w ilości kilkukrotnie
    przewyższającej wielkość Ziemi,
69. 257181 4:17 - 4:23
    plus zniszczenie kilku planet
    do stworzenia legionu robotów budowlanych.
70. 263053 4:23 - 4:27
    Tak zbudowany pierścień Dysona
    byłby technologicznym arcydziełem,
71. 267243 4:27 - 4:32
    zasilającym cywilizację rozsianą
    po wszystkich ramionach galaktyki.
72. 272495 4:32 - 4:35
    To wszystko może wydawać się
    szalonymi spekulacjami,

    ¶

73. 275085 4:35 - 4:38
    ale już obecny kryzys energetyczny
74. 278255 4:38 - 4:42
    stawia nas przed problemem
    wyczerpywania się zasobów planety.
75. 281795 4:42 - 4:46
    Zawsze będą potrzebne nowe
    sposoby zrównoważonej produkcji energii,
76. 285795 4:46 - 4:49
    zwłaszcza że ludzkość dąży do przetrwania
77. 288825 4:49 - 4:52
    i technologicznej ewolucji.
78. 292035 4:52 - 4:55
    Być może gdzieś już istnieje cywilizacja,
79. 294855 4:55 - 4:58
    która ujarzmiła te astronomiczne giganty.
80. 298055 4:58 - 5:00
    Może nawet będziemy mogli to potwierdzić,
81. 300155 5:00 - 5:04
    obserwując okresowo przyćmione
    światło z czarnej dziury,
82. 303925 5:04 - 5:08
    gdy elementy pierścienia Dysona
    przesuwają się między nami a nią.
83. 308175 5:08 - 5:13
    A może te superstruktury
    są skazane na pozostanie w sferze teorii.
84. 313081 5:13 - 5:17
    Tylko czas i inwencja naukowa
    mogą na to odpowiedzieć.