Czy moglibyśmy ujarzmić energię czarnej dziury? - Fabio Pacucci
-
0:08 - 0:13Wyobraź sobie daleką przyszłość,
w której ludzie opuścili błękitną kropkę -
0:13 - 0:17i zakładają miasta na planetach
oddalonych o tysiące lat świetlnych, -
0:17 - 0:22utrzymując galaktyczną
sieć handlu i transportu. -
0:22 - 0:25Czego potrzebowałaby nasza cywilizacja,
by dokonać takiego skoku rozwojowego? -
0:25 - 0:27Trzeba rozważyć wiele rzeczy.
-
0:27 - 0:29Jak wyglądałaby komunikacja?
-
0:29 - 0:31Jak wyglądałby galaktyczny rząd?
-
0:31 - 0:34I najważniejsze ze wszystkich,
-
0:34 - 0:38skąd wzięlibyśmy wystarczającą
ilość energii, by zasilić tę cywilizację, -
0:38 - 0:43przemysł, terraformowanie
i statki kosmiczne? -
0:44 - 0:48Astronom Nikołaj Kardaszow
zaproponował klasyfikację cywilizacji -
0:48 - 0:52według zapotrzebowania energetycznego.
-
0:52 - 0:56Na pierwszym etapie ewolucji,
w którym właśnie się znajdujemy, -
0:56 - 1:00źródła energii dostępne na planetach,
takie jak paliwa kopalne, -
1:00 - 1:02panele słoneczne lub elektrownie atomowe,
-
1:02 - 1:07powinny wystarczyć na zasiedlenie
sąsiednich planet naszego układu, -
1:07 - 1:10ale na nic więcej.
-
1:10 - 1:13Dla cywilizacji na trzecim
i ostatnim poziomie -
1:13 - 1:18ekspansja na skalę galaktyczną
wymagałaby sto miliardów razy -
1:18 - 1:26więcej energii niż 385 jottadżuli,
które Słońce emituje każdej sekundy. -
1:26 - 1:29Bez jakiegoś przełomu
w fizyce cząstek elementarnych, -
1:29 - 1:32istnieje tylko jedno
wystarczające źródło energii, -
1:32 - 1:36supermasywna czarna dziura.
-
1:36 - 1:39Wizja czarnych dziur jako źródła energii
wydaje się sprzeczna z intuicją, -
1:39 - 1:44ale tym właśnie są
dzięki dyskom akrecyjnym, -
1:44 - 1:50czyli okrągłym, płaskim strukturom
z materii wpadającej w horyzont zdarzeń. -
1:50 - 1:53Z powodu zachowania momentu pędu
-
1:53 - 1:57cząstki nie wpadają
prosto do czarnej dziury, -
1:57 - 2:00ale powoli poruszają się ruchem spiralnym.
-
2:00 - 2:04Ze względu na silne pole
grawitacyjne czarnej dziury, -
2:04 - 2:07cząstki te zamieniają
swoją energię potencjalną na kinetyczną, -
2:07 - 2:10w miarę zbliżania się
do horyzontu zdarzeń. -
2:10 - 2:13Oddziaływania między cząstkami
pozwalają energii kinetycznej -
2:13 - 2:15promieniować w przestrzeń,
-
2:15 - 2:19z zaskakującą efektywnością
przekształcania masy na energię. -
2:19 - 2:266% dla nieobracających się czarnych dziur
i do 32% dla obracających się. -
2:26 - 2:30To drastycznie przyćmiewa
rozszczep jądra atomowego, -
2:30 - 2:33obecnie najbardziej efektywnego
i szeroko dostępnego mechanizmu -
2:33 - 2:35wydobywania energii z masy.
-
2:35 - 2:43Rozszczepianie przekształca
tylko 0,08% atomu uranu w energię. -
2:43 - 2:46Kluczem do ujarzmienia tej mocy
może być sfera Dysona, -
2:46 - 2:52struktura wymyślona
przez fizyka Freemana Dysona. -
2:52 - 2:57W latach 60. Dyson założył,
że zaawansowana cywilizacja planetarna -
2:57 - 3:01może zbudować sferę
wokół gwiazdy macierzystej, -
3:01 - 3:06przechwytując na swoje potrzeby
całą wyemitowaną energię. -
3:06 - 3:09Podobna, choć znacznie bardziej
skomplikowana konstrukcja, -
3:09 - 3:13mogłaby teoretycznie zostać
zastosowana do czarnych dziur. -
3:13 - 3:17Aby produkować energię,
czarne dziury muszą być stale zasilane, -
3:17 - 3:21więc nie pokrywalibyśmy
ich w całości sferą. -
3:21 - 3:24Nawet gdybyśmy to zrobili, strumienie
plazmy wystrzeliwujące z biegunów -
3:24 - 3:26wielu supermasywnych czarnych dziur
-
3:26 - 3:30rozerwałyby na strzępy każdą
konstrukcję na swojej drodze. -
3:30 - 3:34Zamiast tego, możemy zaprojektować
jakiś rodzaj pierścienia Dysona, -
3:34 - 3:37wykonanego z ogromnych,
zdalnie sterowanych kolektorów. -
3:37 - 3:40Zapełniłyby orbitę wokół czarnej dziury,
-
3:40 - 3:44może na płaszczyźnie
dysku akrecyjnego, ale dalej. -
3:44 - 3:47Urządzenia te mogłyby
wykorzystywać panele lustrzane -
3:47 - 3:50do przesyłania zgromadzonej
energii do elektrowni -
3:50 - 3:53albo magazynować ją w bateriach.
-
3:53 - 3:58Musielibyśmy ustawić kolektory
w odpowiedniej odległości. -
3:58 - 4:01Zbyt blisko stopiłyby się
od wypromieniowanej energii. -
4:01 - 4:06Za daleko zebrałyby tylko
maleńki ułamek dostępnej energii, -
4:06 - 4:09a gwiazdy krążące wokół czarnej dziury
mogłyby zakłócić ich pracę. -
4:09 - 4:14Potrzebny byłby silnie
odblaskowy materiał jak hematyt, -
4:14 - 4:17w ilości kilkukrotnie
przewyższającej wielkość Ziemi, -
4:17 - 4:23plus zniszczenie kilku planet
do stworzenia legionu robotów budowlanych. -
4:23 - 4:27Tak zbudowany pierścień Dysona
byłby technologicznym arcydziełem, -
4:27 - 4:32zasilającym cywilizację rozsianą
po wszystkich ramionach galaktyki. -
4:32 - 4:35To wszystko może wydawać się
szalonymi spekulacjami, -
4:35 - 4:38ale już obecny kryzys energetyczny
-
4:38 - 4:42stawia nas przed problemem
wyczerpywania się zasobów planety. -
4:42 - 4:46Zawsze będą potrzebne nowe
sposoby zrównoważonej produkcji energii, -
4:46 - 4:49zwłaszcza że ludzkość dąży do przetrwania
-
4:49 - 4:52i technologicznej ewolucji.
-
4:52 - 4:55Być może gdzieś już istnieje cywilizacja,
-
4:55 - 4:58która ujarzmiła te astronomiczne giganty.
-
4:58 - 5:00Może nawet będziemy mogli to potwierdzić,
-
5:00 - 5:04obserwując okresowo przyćmione
światło z czarnej dziury, -
5:04 - 5:08gdy elementy pierścienia Dysona
przesuwają się między nami a nią. -
5:08 - 5:13A może te superstruktury
są skazane na pozostanie w sferze teorii. -
5:13 - 5:17Tylko czas i inwencja naukowa
mogą na to odpowiedzieć.
- Title:
- Czy moglibyśmy ujarzmić energię czarnej dziury? - Fabio Pacucci
- Speaker:
- Fabio Pacucci
- 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.
- Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TED-Ed
- Duration:
- 05:19
Marta Grochowalska approved Polish subtitles for Could we harness the power of a black hole? | ||
Marta Grochowalska edited Polish subtitles for Could we harness the power of a black hole? | ||
Marta Grochowalska edited Polish subtitles for Could we harness the power of a black hole? | ||
Marta Grochowalska accepted Polish subtitles for Could we harness the power of a black hole? | ||
Marta Grochowalska edited Polish subtitles for Could we harness the power of a black hole? | ||
Marta Grochowalska edited Polish subtitles for Could we harness the power of a black hole? | ||
Marta Grochowalska edited Polish subtitles for Could we harness the power of a black hole? | ||
Marta Konieczna edited Polish subtitles for Could we harness the power of a black hole? |