Βίντεο

Αποσπάσματα

Οι μαύρες τρύπες είναι οι μεγαλύτερες και πιό βίαιες συγκεντρώσεις ενέργειας στο σύμπαν.

Αν πλησιάσεις, θα σε καταβροχθίσουν και θα σε προσθέσουν στη συλλογική ενέργειά τους

Και έτσι, αυτή η ενέργεια θα χαθεί για πάντα.

Η μήπως όχι; Φαίνεται να υπάρχει ένας “κώδικας” που ξεγελάει το σύμπαν.

Ένας τρόπος να παρέχουμε ενέργεια σε πολιτισμούς μέχρι το τέλος των πάντων, ή ακόμα και να φτιάξουμε την μεγαλύτερη βόμβα στο σύμπαν.

Αλλά πως;

Δεν μάθαμε πως όλη η ενέργεια ακόμη και το φως, παγιδεύονται για πάντα στις μαύρες τρύπες;

Αυτό είναι αλήθεια.

Οτιδήποτε νομίζεις πως ξέρεις για το πιο περίεργο πράγμα στο σύμπαν θα γίνει ακόμη πιο περίεργο, για έναν απλό λόγο.

Οι μαύρες τρύπες περιστρέφονται.

Γιατί περιστρέφονται οι μαύρες τρύπες

Όταν αστέρια πάρα πολύ μεγάλης μάζας πεθαίνουν, οι πυρήνες τους καταρρέουν σε μαύρες τρύπες λόγω της επίδραση της ίδιας τους της βαρύτητας.

Αυτό σημαίνει πως κάτι πολύ μεγάλο γίνεται πολύ, πολύ μικρό. Το μικρότερο πιθανό μέγεθος στο σύμπαν!

Αλλά τα αστέρια περιστρέφονται και μια θεμελιώδης ιδιότητα του σύμπαντος είναι πως οτιδήποτε που περιστρέφεται δεν θέλει να σταματήσει.

Αυτό ονομάζεται: Στροφορμή.

Και αυτή στροφορμή δεν μπορεί απλά να σταματήσει. Κάτι μεγάλο που γυρίζει και μετά μικραίνει, γυρίζει γρηγορότερα.

Όταν ένας πυρήνας άστρου καταρρέει, η ορμή του το κάνει να περιστρέφεται όλο και πιο γρήγορα, μέχρι που γίνεται μαύρη τρύπα.

Και η μαύρη τρύπα συνεχίζει να περιστρέφεται, ασύλληπτα γρήγορα.

Κάποιες περιστρέφονται ακόμα και εκατομμύρια φορές το δευτερόλεπτο.

Γιατί οι περιστρεφόμενες μαύρες τρύπες είναι ιδιαίτερες

Όπως οι μη περιστρεφόμενες μαύρες τρύπες,

…αυτές που περιστρέφονται έχουν έναν ορίζοντα γεγονότων και και μία μοναδικότητα στον πυρήνα τους, εκεί όπου όλη η μάζα τους συγκεντρώνεται.

Η μοναδικότητα συνήθως περιγράφεται σαν ένα άπειρα μικρό σημείο χωρίς επιφάνεια.

Αλλα τα σημεία δεν περιστρέφονται, άρα μια περιστρεφόμενη μοναδικότητα δεν μπορεί να είναι ένα σημείο.

Αντιθέτως, είναι μια δακτυλιοειδής μοναδικότητα.

Η δακτυλιοειδής μοναδικότητα είναι ένα δαχτυλίδι με μηδενικό πάχος και επιφάνεια, που στριφογυρίζει εξαιρετικά γρήγορα και έχει όλη την μάζα της μαύρης τρύπας.

Η μαύρη τρύπα περιστρέφεται τόσο γρήγορα, που μπορεί να παραμορφώσει τον χωροχρόνο.

Κυριολεκτικά σέρνει τον χώρο μαζί της, τέτοια δύναμη έχει.

Αυτό δημιουργεί μια τρελά παράξενη περιοχή του χωροχρόνου: την Εργόσφαιρα, που περικλείει την μαύρη τρύπα.

Αν ο χώρος και ο χρόνος είναι εντελώς σπασμένοι μέσα στον ορίζοντα των γεγονότων, τότε μέσα στην εργόσφαιρα είναι μισοσπασμένοι.

Μέσα στην εργόσφαιρα, τίποτα δεν βγάζει λογική.

Είναι πιθανό να μπεις και να βγεις από εκεί, αλλά πιθανώς να μην είναι μια ωραία εμπειρία.

Να πως μπορείς να το φανταστείς: Πέφτοντας σε μια στατική μαύρη τρύπα είναι σαν να πέφτεις σε μια τρύπα.

Μέσα στην εργόσφαιρα μιας περιστρεφόμενης μαύρης τρύπας είναι σαν να περιελίσσεσαι γύρω από μια θανατηφόρα δίνη.

Η μαύρη τρύπα μεταδίδει την κινητική της ενέργεια υπό μορφή περιστροφής, σε οτιδήποτε μπαίνει στην εργόσφαιρά της.

Η δακτυλιοειδής μοναδικότητα σε κάνει να χορέψεις είτε το θέλεις είτε όχι.

Θα πρέπει να πηγαίνεις πιο γρήγορα από τη ταχύτητα του φωτός για να μείνεις ακίνητος, κάτι που είναι αδύνατο.

Να όμως η κλεψιά: Μπορούμε να κλέψουμε αυτή την ενέργεια, και υπάρχει πολύ ενέργεια να κλέψουμε.

Πώς να κλέψεις ενέργεια από ένα τέρας

Για παράδειγμα πάρε την γιγαντιαία μαύρη τρύπα στο κέντρο του γαλαξία μας.

Θα μπορούσαμε να κλέψουμε τόση ενέργεια όση παράγεται από όλα τα αστέρια στον Γαλαξία μας για ένα εκατομμύριο χρόνια μαζί.

Ο ευκολότερος τρόπος να κλέψουμε αυτήν την ενεργεία, όσο περίεργο και να φαίνεται είναι να ρίξουμε κάτι μέσα στη μαύρη τρύπα.

Έχουμε δει πως η δακτυλιοειδής μοναδικότητα μας παρέχει βίαια ενέργεια όταν εισερχόμαστε στην εργόσφαιρα,

…το οποίο μοιάζει αρκετά με μια δίνη, με τον χωροχρόνο να τρέχει γύρω της.

Αν είσαι έξυπνος μπορείς να χρησιμοποιήσεις το ρεύμα προς όφελος σου, και να κολυμπήσεις πιο γρήγορα από πριν.

Πρακτικά αυτό σημαίνει να στείλεις ένα πύραυλο στην εγόσφαιρα, κάνοντας μια ανταλλαγή με τη μαύρη τρύπα:

Της δίνουμε λίγη μάζα-ενέργεια, και αυτή μας δίνει λίγη από την περιστροφική της ενέργεια.

Αλλά δεν είναι δίκαιη ανταλλαγή, γιατί αυτή η συμφωνία συμφέρει εμάς περισσότερο.

Κανονικά, αν εκτοξεύσεις έναν πύραυλο, ανταλλάσσεις χημική ενέργεια για κινητική ενέργεια.

Αυτό είναι σαν να προωθείς τον εαυτό σου σε μια πισίνα.

Αλλα αν ρίξεις έναν πύραυλο μέσα στην εργόσφαιρα, είναι σαν να προωθείς τον εαυτό σου σε μια πισίνα με κύματα.

Η ενέργεια περιστροφής των κυμάτων σου δίνει μια πολύ δυνατότερη ώθηση από αυτήν που θα έπαιρνες αν απλά έσπρωχνες τον εαυτό σου μπροστά.

Η ώθηση από την περιστροφή της μαύρης τρύπας είναι τόσο μεγάλη που θα έφευγες από την εργόσφαιρα με πολύ περισσότερη ενέργεια από αυτήν που μπήκες.

Η μαύρη τρύπα σου δίνει μια πολύ μικρή ποσότητα από την ενέργεια περιστροφής της, και επιβραδύνει λίγο.

Προφανώς, αυτό απαιτεί αρκετό “φαγητό”.

Ευτυχώς, οι μαύρες τρύπες δεν είναι επιλεκτικοί καταναλωτές.

Ένας προοδευμένος μελλοντικός πολιτισμός πιθανόν να μπορούσε να μαζέψει αστεροειδείς και να τους ρίξει μέσα στην μαύρη τρύπα όταν χρειαζόταν ενέργεια.

Αλλά παραδόξως, υπάρχει ένας καλύτερος τρόπος να πάρουμε ενέργεια από μια μαύρη τρύπα, χτίζοντας την μεγαλύτερη βόμβα που θα μπορούσε ποτέ κανείς να φανταστεί:

Βόμβα μαύρης τρύπας

Χρειαζόμαστε μόνο δύο πράγματα για να χτίσουμε μια βόμβα από μαύρη τρύπα: μια μαύρη τρύπα ταχείας περιστροφής και έναν μεγάλο καθρέφτη.

Ο καθρέφτης θα πρέπει να περικλείει τελείως την μαύρη τρύπα,

…που είναι παρόμοια με μια σφαίρα Ντάυσον, μια μεγακατασκευή που συλλέγει ενέργεια από ένα ολόκληρο αστέρι.

Αν και ο καθρέφτης θα ήταν πιο εφικτός.

Οι καθρέφτες είναι πιο απλοί, και οι μαύρες τρύπες είναι πολύ, πολύ πιο συμπιεσμένες από τα αστέρια.

Αν φτιάχναμε έναν καθρέφτη 10 εκ. παχύ, το μέταλλο ενός μεγάλου αστεροειδούς θα ήταν αρκετή ύλη για μια μαύρη τρύπα με την μάζα του ήλιου μας.

Όταν ο καθρέπτης μας τοποθετηθεί, το μόνο που χρειάζεται είναι να ανοίξουμε ένα παράθυρο, και να ρίξουμε ηλεκτρομαγνητικά κύματα στην μαύρη τρύπα.

Μπορείς να υποθέσεις τι γίνεται μετά, εάν φανταστείς ότι πετάς μια μπάλα σε έναν τοίχο, και αυτή έρχεται πίσω γρηγορότερα από σφαίρα.

Τα κύματα χτυπούν την μαύρη τρύπα με την ταχύτητα του φωτός.

Ένα μικρό ποσοστό των κυμάτων περνάει τον ορίζοντα των γεγονότων και εξαφανίζεται για πάντα.

Αλλά μια πολύ μεγαλύτερη ποσότητα πιτσιλά μέσα στην εργόσφαιρα,

…ενώ η μαύρη τρύπα επιβάλει λίγη από την ενέργεια περιστροφής της πάνω τους, ενισχύοντάς τα.

Από τώρα ξεκινάει η Σκέδαση υπερενεργειών, που είναι φανταχτερές επιστημονικές λέξεις που σημαίνουν:

‘‘Χοροπηδάνε γύρω από τον καθρέπτη και τη μαύρη τρύπα και γίνονται όλο και πιο δυνατά’’.

Κάθε φορά που γίνεται αυτό, η δύναμή τους γίνεται εκθετικά μεγαλύτερη.

Ανοίγοντας μερικά παράθυρα στον καθρέφτη, μπορούμε να εξάγουμε ενέργεια από τα κύματα όταν αυτά μεγαλώνουν.

Την οποία θα μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε, θεωρητικά, για να δημιουργήσουμε πρακτικά, μια ατελείωτη πηγή ενέργειας για τρισεκατομμύρια χρόνια.

Η, θα μπορούσαμε να την ανατινάξουμε.

Αν τα κύματα δεν απελευθερωθούν, θα γίνονται δυνατότερα και δυνατότερα,

…και θα παίρνουν περισσότερη και περισσότερη ενέργεια από την μαύρη τρύπα, μέχρι να σπάσει ο καθρέπτης.

Μια γιγάντια μαύρη τρύπα θα απελευθέρωνε τόση ενέργεια όση μια υπερκαινοφανής έκρηξη,

…κάνοντας την βόμβα την μεγαλύτερη έκρηξη που θα μπορούσε οποιοδήποτε ον να δημιουργήσει.

Το τελευταίο σπίτι σε ένα σύμπαν που πεθαίνει

Η ομορφιά μιας βόμβας μαύρης τρύπας, η δαδικασία Pernose, και η Σκέδαση υπερενεργειών, δεν είναι επιστημονική φαντασία.

Στο μακρινό μέλλον, αυτός θα μπορούσε να είναι ο μόνος τρόπος για να επιβιώσουμε σ’ ένα ετοιμοθάνατο σύμπαν.

Αφότου όλοι οι κόκκινοι νάνοι θα έχουν παγώσει, και όλοι οι λευκοί νάνοι θα έχουν μετατραπεί σε μαύρους, το σύμπαν θα γίνει σκοτεινιάσει για πάντα.

Οι περιστρεφόμενες μαύρες τρύπες ίσως να είναι η μόνη πηγή ενέργειας σε ολόκληρο το σύμπαν που η ζωή θα μπορούσε να αντλήσει.

Αν είναι έτσι, το τελευταίο ον που θα υπάρξει ίσως τελειώσει την ζωή του γύρω από μια μαύρη τρύπα.

Που είναι το ίδιο ανατριχιαστικό αλλά και εμψυχωτικό.

Τελικά ακόμη και χωρίς φως, υπάρχουν μέρη που μπορούμε να πάμε.

Οι μαύρες τρύπες είναι ενδιαφέρουσες και μυστηριώδεις, αλλά στην πραγματικότητα ξέρουμε αρκετά για αυτές.

Χρησιμοποιώντας μαθηματικά μπορούμε να υπολογίσουμε πράγματα και να επινοήσουμε καινούριες θεωρίες για το πως πεθαίνουμε αν πέσουμε μέσα τους.

Εάν είσαι αυτό το άτομο που ενθουσιάζεται με τα μαθηματικά και με το να υπολογίζει αυτά τα πράγματα μόνος του,

…οι φίλοι μας από την Brilliant έχουν φτιάξει ένα φανταστικό quiz για τις μαύρες τρύπες για να σε βοηθήσει να τις κατανοήσεις.

Το Brilliant είναι μια ιστοσελίδα προβλημάτων που σου διδάσκει να σκέφτεσαι σαν επιστήμονας, οδηγώντας σε μέσα από προβλήματα.

Παίρνουν ιδέες σαν αυτές, τις σπάνε σε πιο μικρότερα κομμάτια, παρουσιάζουν καθαρή σκέψη σε κάθε κομμάτι, και τις ξαναχτίζουν σε ένα ενδιαφέρον συμπέρασμα.

Αν επισκεφτείς το Brilliant.org/nutshell η πατήσεις τον σύνδεσμο στην περιγραφή, μπορείς να εγγραφείς δωρεάν και να μάθεις ένα σωρό ενδιαφέροντα πράγματα.

Και σαν ένα bonus για τους τηλεθεατές μας, οι πρώτοι 688 άνθρωποι θα πάρουν 20% έκπτωση στην ετήσια συνδρομή.

Αν θες πραγματικά να μάθεις για τις μαύρες τρύπες και να υποστηρίξεις το κανάλι μας αυτός είναι ο καλύτερος τρόπος να το κάνεις.