-
Title:
Putem exploata energia unei găuri negre? - Fabio Pacucci
-
Description:
Urmărește întreaga lecție: https://ed.ted.com/lessons/could-we-harness-the-power-of-a-black-hole-fabio-pacucci
Imaginează-ți un viitor îndepărtat când oamenii ajung în afara Pământului, clădesc orașe pe planete la mii de ani-lumină depărtare și mențin o comunitate galactică de comerț și transport. De ce avem nevoie pentru a face acest salt? Și de unde an lua destulă energie pentru a alimenta această civilizație? Fabio Pacucci explorează posibilitatea de a valorifica energia unei găuri negre pentru a alimenta o civilizație galactică.
Lecție de Fabio Pacucci, regizată de TOTEM Studio.
-
Speaker:
Fabio Pacucci
-
Imaginează-ți un viitor îndepărtat
când oamenii ajung mai departe de Pământ,
-
clădesc orașe pe planete
la mii de ani-lumină depărtare
-
și mențin o comunitate galactică
de comerț și transport.
-
De ce avem nevoie
pentru a face acest salt?
-
Sunt multe lucruri de considerat –
cum am comunica?
-
Cum ar arăta un guvern galactic?
-
Și cel mai fundamental dintre toate:
-
de unde am lua destulă energie
pentru a alimenta acea civilizație –
-
industria ei, operațiunile de terraformare
și navele ei spațiale?
-
Un astronom numit Nikolai Kardashev
a propus o scară
¶
-
pentru a cuantifica nevoile energetice
în creștere ale unei civilizații.
-
În primul stadiu evolutiv,
în care suntem acum,
-
combustibilii de pe planetă
precum carburanții,
-
panourile solare și centralele nucleare
-
sunt probabil suficiente ca să ne stabilim
pe alte planete din sistemul nostru solar,
-
dar nu mult mai departe de atât.
-
Pentru o civilizație în al treilea
și ultimul stadiu,
-
expansiunea la o scară galactică
ar necesita aproape de 100 de miliarde
-
de ori mai multă energie decât cei 385
de yotta jouli pe secundă emiși de Soare.
-
Cu excepția unei descoperiri
în fizica exotică,
-
există o singură sursă care ar putea
fi suficientă:
-
o gaură neagră supermasivă.
-
Este contraintuitiv să te gândești
la găurile negre ca surse de energie,
¶
-
dar sunt exact asta,
datorită discurilor lor de acumulare:
-
structuri plate și circulare formate
de materia atrasă în ele.
-
Din cauza conservării momentului cinetic,
¶
-
particulele nu se prăbușesc
pur și simplu în gaura neagră.
-
În schimb, se rotesc încet.
-
Din cauza câmpului gravitațional
intens al găurii negre,
-
aceste particule își trec energia
potențială în energie cinetică
-
cu cât se apropie mai mult
de orizontul evenimentelor.
-
Interacțiunea particulelor
permit acestei energii cinetice
-
să fie radiată în spațiu
-
la o eficacitate
materie-energie uimitoare:
-
6% pentru găurile negre ce nu se rotesc
și până la 32% pentru cele ce se rotesc.
-
Asta depășește cu mult fisiunea nucleară,
-
cel mai eficient și accesibil
mecanism la momentul actual
-
de a extra energia din masă.
-
Fisiunea transformă doar 0.08%
dintr-un atom de uraniu în energie.
-
Cheia pentru a valorifica această energie
ar putea sta într-o structură
¶
-
concepută de fizicianul Freeman Dyson,
cunoscută ca sfera Dyson.
-
În anii 1960, Dyson a propus
că o civilizație planetară avansată
-
ar putea proiecta o sferă artificială
în jurul stelei lor principale,
-
capturând toată energia ei radiată
pentru a-și satisface nevoile.
-
Asemănător, deși cu un design
cu mult mai complicat
-
ar putea fi teoretic aplicat
și găurilor negre.
-
Pentru a produce energie,
găurile negre trebuie hrănite continuu –
-
deci nu am vrea
să le acoperim complet cu o sferă.
-
Chiar și dacă am face asta, jeturile
de plasmă de la polii
-
multor găuri negre supermasive
-
ar distruge orice structură
aflată în drumul lor.
-
Deci, în schimb, am putea concepe
un fel de inel Dyson,
¶
-
realizat din colectori masivi
controlați de la distanță.
-
Ar roi într-o orbită
în jurul găurii negre,
-
poate în planul discului ei
de acumulare, dar la distanță.
-
Aceste dispozitive ar putea utiliza
panouri de tip oglindă
-
ca să transmită energia colectată
unei centrale electrice,
-
sau unei baterii pentru stocare.
-
Trebuie să ne asigurăm că acești colectori
sunt construiți la distanța corectă:
-
prea aproape și s-ar topi
de la energia radiată.
-
Prea departe și ar colecta doar
o mică parte din energia disponibilă
-
și ar putea fi afectați de stelele
ce orbitează în jurul găurii negre.
-
Ne-ar trebui probabil câteva Pământuri
de material foarte reflectorizant
-
precum hematita ca să construim
sistemul complet –
-
plus câteva planete dezasamblate ca să
facem o legiune de roboți de construcție.
-
Odată construit, inelul Dyson
ar fi o capodoperă tehnologică,
-
susținând o civilizație împrăștiată
pe fiecare braț al galaxiei.
-
Toate astea ar putea părea
niște speculații excentrice.
¶
-
Dar chiar și acum,
în criza noastră energetică,
-
ne confruntăm cu resursele
limitate ale planetei noastre.
-
Noi metode de a produce energie
sustenabilă vor fi întotdeauna necesare,
-
în special când umanitatea muncește
pentru supraviețuire
-
și progresul tehnologic
al speciei noastre.
-
Poate există deja o civilizație undeva
-
care a cucerit acești giganți astronomici.
-
Poate chiar ne vom putea da seama
-
prin observarea luminii găurii lor negre
micșorându-se periodic
-
când bucăți din inelul Dyson
trec între noi și ei.
-
Sau poate aceste suprastructuri
sunt menite să rămâne pe tărâmul teoriei.
-
Doar timpul, și ingenuitatea
noastră științifică, ne vor spune.