Showing Revision 24 created 12/22/2020 by Anna Kotova.

1. Title:
   Сможем ли мы извлекать энергию из чёрной дыры? — Фабио Пакуччи
2. Description:

   Посмотреть урок полностью: https://ed.ted.com/lessons/could-we-harness-the-power-of-a-black-hole-fabio-pacucci

   Представьте далёкое будущее, где люди будут летать далеко за пределами нашей «бледно-голубой точки», построят города на планетах за тысячи световых лет и будут содержать галактическую
   торговую и транспортную сеть. Что потребуется от нашей цивилизации, чтобы совершить такой прыжок в будущее? Где мы возьмём достаточно энергии, чтобы обеспечить новую цивилизацию? Перспективу извлечения энергии из чёрной дыры исследует Фабио Пакуччи.

   Урок — Фабио Пакуччи, мультипликация — TOTEM Studio.

3. Speaker:
   Фабио Пакуччи
4. 7814 0:08 - 0:10
   Представьте далёкое будущее,
5. 9787 0:10 - 0:13
   где люди поселятся за пределами
   нашей «бледно-голубой точки»,
6. 12887 0:13 - 0:17
   построят города на планетах
   за тысячи световых лет от нас
7. 17019 0:17 - 0:22
   и будут содержать галактическую
   торговую и транспортную сеть.
8. 21516 0:22 - 0:25
   Что потребуется от нашей цивилизации,
   чтобы совершить такой прыжок в будущее?
9. 25406 0:25 - 0:29
   Существует немало вопросов:
   как мы будем обмениваться информацией?
10. 28746 0:29 - 0:32
    В какой форме будет существовать
    галактическое правительство?
11. 31986 0:32 - 0:34
    И, наконец, фундаментальный вопрос:
12. 33726 0:34 - 0:38
    где мы возьмём достаточно энергии,
    чтобы обеспечить новую цивилизацию,
13. 37616 0:38 - 0:44
    её промышленность, терраформирование
    и космические корабли?
14. 43582 0:44 - 0:48
    Астрофизк по имени Николай Кардашёв
    предложил специальную шкалу оценки

    ¶

15. 47582 0:48 - 0:52
    роста энергетических потребностей
    по мере развития цивилизации.
16. 52452 0:52 - 0:56
    Для цивилизаций первого типа, к которой
    сейчас относится цивилизация людей,
17. 56452 0:56 - 1:00
    достаточно планетарных источников энергии,
    например, ископаемого топлива,
18. 60182 1:00 - 1:02
    солнечных батарей
    и атомных электростанций,
19. 62352 1:02 - 1:07
    чтобы колонизировать другие планеты
    внутри Солнечной системы,
20. 67136 1:07 - 1:10
    но не за её пределами.
21. 69956 1:10 - 1:13
    Для цивилизации наивысшего третьего типа
22. 73165 1:13 - 1:16
    на её расширение до галактических
    масштабов потребуется
23. 76322 1:16 - 1:19
    примерно в 100 миллиардов больше энергии,
24. 79233 1:19 - 1:26
    это больше, чем 385 иоттаджоулей,
    вырабатываемых Солнцем за одну секунду.
25. 85573 1:26 - 1:29
    Если не произойдёт прорыв
    в физике элементарных частиц,
26. 88863 1:29 - 1:33
    существует только один источник энергии,
    мощности которого будет достаточно, —
27. 92597 1:33 - 1:35
    сверхмассивная чёрная дыра.
28. 95447 1:35 - 1:39
    Может показаться нелогичным использовать
    чёрные дыры в качестве источников энергии,

    ¶

29. 99447 1:39 - 1:44
    но они ими являются
    благодаря аккреционным дискам —
30. 104033 1:44 - 1:47
    круговым плоским структурам,
31. 107065 1:47 - 1:50
    сформированным материей,
    падающей на горизонт событий.
32. 109905 1:50 - 1:53
    По закону сохранения углового момента,

    ¶

33. 112985 1:53 - 1:57
    частицы в них не просто летят
    прямо в чёрную дыру,
34. 116985 1:57 - 2:00
    а медленно движутся по спирали.
35. 120215 2:00 - 2:04
    Поскольку чёрная дыра обладает
    мощным гравитационным полем,
36. 123565 2:04 - 2:07
    потенциальная энергия этих частиц
    превращается в кинетическую
37. 127175 2:07 - 2:10
    по мере приближения их
    к горизонту событий.
38. 130005 2:10 - 2:13
    Из-за взаимодействия частиц
    кинетическая энергия
39. 132935 2:13 - 2:15
    выделяется в космос
40. 135455 2:15 - 2:19
    с поражающей воображение
    энергоэффективностью —
41. 138934 2:19 - 2:26
    6% для невращающихся
    и до 32% для вращающихся чёрных дыр.
42. 145963 2:26 - 2:30
    Это кардинально превосходит
    эффективность реакций по делению ядер,
43. 149523 2:30 - 2:35
    наиболее эффективного из доступных
    нам процессов извлечения энергии из массы.
44. 155333 2:35 - 2:42
    В результате расщепления атома урана
    удаётся получить всего лишь 0,08% энергии.
45. 162432 2:42 - 2:46
    Инструментом использования этих мощностей
    может стать структура,

    ¶

46. 166123 2:46 - 2:52
    предложенная физиком Фрименом Дайсоном
    и названная сферой Дайсона.
47. 172152 2:52 - 2:57
    В 1960-е годы Дайсон выдвинул гипотезу,
    что развитая планетарная цивилизация
48. 176803 2:57 - 3:01
    может построить вокруг главной звезды
    искусственную сферу,
49. 181020 3:01 - 3:02
    она будет захватывать
50. 182309 3:02 - 3:06
    всю излучаемую чёрной дырой энергию,
    которая обеспечит все потребности планеты.
51. 186109 3:06 - 3:09
    Теоретически подобное, но только
    гораздо более сложное устройство
52. 189319 3:09 - 3:13
    могло бы применяться на чёрных дырах.
53. 192799 3:13 - 3:17
    Для производства энергии чёрные дыры
    должны постоянно подпитываться,
54. 197334 3:17 - 3:21
    поэтому мы бы не смогли их
    полностью накрыть сферой.
55. 200584 3:21 - 3:23
    Даже если бы нам это удалось,
    потоки плазмы,
56. 203304 3:23 - 3:26
    исходящие с полюсов
    многих сверхмассивных чёрных дыр,
57. 206134 3:26 - 3:30
    смогут вдребезги разбить любую преграду
    на своём пути.
58. 210134 3:30 - 3:34
    Поэтому мы можем сконструировать
    нечто типа кольца Дайсона

    ¶

59. 213784 3:34 - 3:37
    из гигантских дистанционно
    управляемых коллекторов энергии.
60. 217074 3:37 - 3:40
    Они будут обращаться по орбите
    вокруг чёрной дыры, возможно,
61. 220024 3:40 - 3:44
    по периметру аккреционного диска,
    но только намного дальше от центра.
62. 224024 3:44 - 3:47
    На этих устройствах, скорее всего,
    будут установлены отражающие панели,
63. 227414 3:47 - 3:51
    которые будут передавать собранную энергию
    энергетической установке
64. 230584 3:51 - 3:53
    или батарее для хранения.
65. 232750 3:53 - 3:58
    Мы должны рассчитать оптимальный
    радиус для таких коллекторов:
66. 237704 3:58 - 4:01
    если поместить их слишком близко,
    то они расплавятся от излучаемой энергии,
67. 241404 4:01 - 4:06
    если слишком далеко, то они смогут
    собирать лишь крупицы доступной энергии,
68. 245537 4:06 - 4:09
    им также будут мешать звёзды,
    вращающиеся вокруг чёрной дыры.
69. 249187 4:09 - 4:14
    Вероятно, на производство всего комплекса
    отражательных материалов
70. 253751 4:14 - 4:17
    из такого материала, как гематит,
    уйдёт несколько планет размера Земли,
71. 257181 4:17 - 4:23
    ещё парочку придётся разобрать для выпуска
    огромной армии роботов-строителей.
72. 263053 4:23 - 4:27
    Если удастся построить кольцо Дайсона,
    то оно станет настоящим чудом техники,
73. 267243 4:27 - 4:32
    благодаря которому наша цивилизация сможет
    распространиться на все стороны галактики.
74. 272495 4:32 - 4:35
    Всё это может показаться
    сумасбродной идеей.

    ¶

75. 275085 4:35 - 4:38
    Однако уже сегодня мы
    переживаем энергетический кризис
76. 278255 4:38 - 4:42
    и сталкиваемся с ограниченными
    ресурсами на нашей планете.
77. 281795 4:42 - 4:46
    Нам как никогда нужны новые источники
    экологически чистой энергии,
78. 285795 4:46 - 4:49
    особенно если мы стремимся
79. 288825 4:49 - 4:52
    к выживанию и техническому прогрессу
    рода человеческого.
80. 292035 4:52 - 4:55
    Возможно, где-то там уже
    существует разумная цивилизация,
81. 294855 4:55 - 4:58
    уже покорившая астрономических гигантов.
82. 298055 4:58 - 5:00
    Вполне вероятно, что то, что мы видим,
83. 299935 5:00 - 5:04
    когда периодически приглушается свет,
    исходящий от чёрной дыры,
84. 303925 5:04 - 5:08
    это и есть части кольца Дайсона,
    проходящие между нами и чёрными дырами.
85. 308175 5:08 - 5:13
    Или возможно, что всем этим исполинам
    так и суждено остаться в мире фантастики.
86. 313081 5:13 - 5:17
    Лишь время —
    и наша научная мысль — покажут.