Video

Transkripce

Černé díry jsou největší zásobárny čisté energie v celém vesmíru.

Když se příliš přiblížíte, pohltí vás a přidají si vaši energii do své kolekce.

Takže je pro nás tato energie navždy ztracena.

Nebo není? Vypadá to, že je zde možnost, jak obelstít vesmír.

Možnost jak napájet civilizace až do konce všecho, a nebo zkonstruovat tu největší bombu ve vesmíru.

Ale jak?

Nevíme přeci, že v černé díře je energie, dokonce i světlo, navždy uvězněna?

To je pravda.

Cokoli co si myslíte, že víte o nejpodivnější věci ve vesmíru, se stane ještě divnější, z jednoduchého důvodu.

Černé díry se točí.

Proč se točí?

Když opravdu obrovská hvězda vyhasne, její jádro se zhroutí, pod tíhou své vlastní gravitace, do černé díry.

To znamená, že něco opravdu velikého se změní v něco opravdu malinkého. V to vůbec nejmenší co ve vesmíru může být.

Ale hvězdy rotují a jeden ze základních kamenů našeho vesmíru je, že věci co se točí se nechtějí přestat točit.

Říkáme tomu: moment hybnosti.

Tento moment hybnosti nemůže jen tak zmizet. Velké věci které se změní na menší, se točí rychleji.

Takže jak se jádro hvězdy zhroutí, její hybnost zvyšuje rychlost otáčení, dokud se z ní nestane černá díra.

A černé díry se stále točí, nepředstavitelně rychle.

Některé se otočí i milionkrát za sekundu.

Proč jsou rotující černé díry speciální?

Stejně jako neotáčející se černé díry,

tak i ty otáčející mají horizont události a singularitu v jejich jádře, kde je uložena všechna jejich hmotnost.

Singularita je většinou vysvětlována jako nekonečně malý bod bez jakéhokoli povrchu.

Ale body nemohou rotovat, takže rotující singularita nemůže být bod.

Místo toho je to KRUHOlarita.

Kruholarita je kruh s nulovou tloušťkou a nulovým povrchem, otáčí se extrémně rychle, a je v něm koncetrována celá hmotnost černé díry.

Otáčejí se dokonce tak rychle, že ohýbají prostor a čas.

Doslova sebou berou prostor, až taková je to síla.

To vytváří novou a velmi zvláštní oblast časoprostoru: Ergosféru, která obklopuje černé díry.

Pokud je prostor a čas úplně narušen na horizontu událostí, tak v ergosféře je narušena jen polovina.

V ergosféře nic nedává smysl.

Můžete do ní vejít a zase odejít, ale asi to nebude nejlepší zážitek.

Můžete si to představit takhle: Spadnout do statické černé díry je jako spadnout do díry.

Za ergosférou rotující černé díry je to jako být stahován do kanálu velice silným vírem.

Černá díra přenese svou kinetickou energii v podobě rotace na cokoli, co do ergosféry vstoupí.

Kruholarita vás roztančí ať chcete nebo ne.

Aby jste to ustáli, museli by jste se pohybovat rychleji než světlo, což je nemožné.

Ale zde je naše vychytávka: Můžeme ukrást tuto energii, a že tu je co krást.

Jak ukrást energii monstru?

Například obrovská černá díra uprostřed Mléčné dráhy.

Mohli by jsme z ní ukrást tolik energie jako za miliardu let ze všech hvězd v Mléčné dráze.

Nejjednodušší cestou jak tuto energii ukrást je, kupodivu, do ní něco vhodit.

Již jsme se seznámili se sílou působící na nás, když vstoupíme do ergosféry,

ve které to je jako ve výřivce s časem a prostorem obíhající kolem dokola.

Pokud jste chytří, můžete využít vodu k vlastnímu prospěchu, a plavat rychleji než předtím.

To znamená, že pošleme raketu do ergosféry a s černou dírou vyměníme…

…nějakou tu její rotující energii a dáme ji za to nějakou hmotu.

Ale není to fér, my dostaneme více než dáme.

Běžně když vyšlete raketu, měníte chemickou energii v kinetickou.

To je jako plavání vpřed v bazénu.

Ale když pošlete raketu do ergosféry, je to jako plavat v divoké vodě.

Rotační energie divoké vod vás posune kupředu ohodně rychleji než vy dokážete plavat.

Výpomoc rotační energie černé díry je natolik veliká, že při opuštění ergosféry se vracíte s mnohem větší energií, než když jste do ní vletěli.

Černá díra vám poskytne kousek své rotace a malinko se zpomalí.

Samozřejmě, toto vyžaduje hromadu jídla.

Naštěstí černé díry nejsou vybíravé.

Budoucí civilizace by je mohly krmit asteroidy, když by potřebovaly energii.

Ale je zde ještě lepší cesta jak z nich získat energii a to překvapivě, postavit největší bombu ve vesmíru.

Bomba z černé díry

Stačí vám pouze dvě věci k postavení černo děrové bomby: rychle rotující černá díra a obrovské zrcadllo.

Zrcadlo musí obklopit celou černou díru,

což je podobné jako dysonova koule, obrovská struktura, která by těžila energii z hvězd.

Ale naše zrcadlo by stejně bylo jednodušší postavit.

Zrcadla jsou jednodušší a černé díry jsou mnohem, mnohem skladnější než hvězdy.

Kdyby jsme vytvořili zrcadlo tlusté deset centimetrů, nejspíš by nám stačil asteroid, aby jsme měli dostatek materiálu pro černou díru se stejnou hmotností jako Slunce.

Jakmile by bylo naše zrcadlo na místě, stačilo by dovnitř vstřelit elektromagnetickou vlnu.

Můžete si to představit jako hození míče proti zdi, který by se vrátil rychleji než kulka.

Vlny zasáhnou černou díru rychlostí světla.

Část z nich se zachytí na horizontu události a navždy zmizí.

Ale o mnoho větší část projde ergosférou,

kde na jim černá díra předá část své energie a zesílí je.

Nyní jsou Super-radiantně rozptýleny, což je vědecké označení pro:

“Skákání kolem a mezi černou dírou a zrcadlem a zvětšuje se”

Pokaždé když proletí kolem, exponenciálně zesílí.

Otevřením okna, můžeme posbírat energii tak rychle jak se jen zvětšuje.

Což můžeme využít, teoreticky, k prakticky jakémukoli účelu, nekonečný zdroj energie na bilióny let.

Nebo to necháme vybouchnout.

Pokud se vlny nevyzáří, budou silnější a silnější,

až budou mít tolik energie, že zničí naše zrcadlo.

Super-masivní černá díry by vyzářila tolik energie jako supernova,

což z toho dělá největší výbuch co můžete vytvořit.

Poslední domov v umírajícím vesmíru.

Nejkrásnější na tom je, že Penrosyho proces a Super-radiantní rozptýlenost, nejsou výmysly.

V daleké budoucnosti, by mohly být jediným způsobem jak přežít v umírajícím vesmíru.

Poté, co se všichni červení trpaslíci ochladí a všichni bílí trpaslíci se změní v černé trpaslíky, vesmír navždy zčerná.

Rotující černé díry mohou být jediným zdrojem energie v celém vesmíru, kterou by jsme mohli využívat.

Pokud ano, poslední žijící bytost nejspíše zemře někde kolem černé díry.

Což je stejně znepokojující jako povznášející.

To znamená, že i bez světla máme místa, kam můžeme jít.

Černé díry jsou stejně zajímavé, jak jsou tajemné, ale je zde překvapivá část, o které víme.

Pomocí matematiky můžeme spočítat věci a přijít s teoriemi o tom, jak zemřeme, pokud k nim dojde.

Pokud jste ten typ člověka, který sedí nad matematikou a snaží se vypočítat různé věci…

(Poznámka překladu): Propagace brilliant.org/nutshell

Prvních 688 lidí dostane slevu 20%

Více vědět nepotřebujete :)

Kdyby jste mněli zájem - odkaz v popisku. Prostudujte si co to je za službu.

Ale pokud jste potřebovali titulky… ta služba je anglicky :)

Přeložil: Teasin