Video

Transkripcija

Crne rupe su najveće nakupine čiste nasilne energije u svemiru.

Ako se približite previše, progutat će vas i dodati vašu energiju svojoj nakupini.

Stoga, tu energiju bismo izgubili zauvijek.

No je li tako? Ispostavlja se da postoji način kako prevariti svemir.

Način, koji bi omogućio civilizaciji napajati se do same smrti svega, ili način stvaranja najveće bombe u svemiru.

Ali kako?

Nismo li naučili da je sva energija zarobljena u crnim rupama zauvijek, čak i svjetlost?

To je istina.

Sve što mislite da znate o najčudnijim stvarima u svemiru postat će još čudnije, iz jednoga prostoga razloga:

crne rupe se vrte.

Kada stvarno masivne zvijezde umiru, njihove jezgre se urušavaju pod svojom gravitacijom u crne rupe.

To znači da nešto vrlo veliko postoje vrlo, vrlo malo. Najmanje što može biti u ovome svemiru.

Ali zvijezde se vrte i osnovno svojstvo našega svemira je da stvari, koje se vrte, ne žele prestati vrtjeti se.

To zovemo: kutnom količinom gibanja.

A ta kutna količina gibanja ne može nestati. Velika stvar koja se vrti i postaje manja, ubrzava svoju vrtnju.

Stoga, kako se jezgra zvijezde urušava, njezina količina gibanja ubrzava njezino vrtenje, sve dok se ne uruši u crnu rupu.

A crne rupe se nastavljaju vrtjeti, nezamislivo brzo.

Neke od njih se vrte milijune puta u sekundi.

No poput nevrtećih crnih rupa,

vrteće crne rupe imaju obzor događaja i singularnost u svojoj jezgri, gdje je čitava njihova masa usredsređena.

Singularnost se uobičajeno opisuje kao jedna beskonačno mala točka bez površine.

Ali točke se ne mogu vrtjeti, zato vrteća singularnost ne može biti točka.

Umjesto toga, ona je ringularnost (singularnosni prsten).

Ringularnost je prsten debljine nula i bez površine, koji se vrti krajnje brzo, a sadrži svu masu crne rupe.

Crna rupa se vrti toliko brzo, da iskrivljuje svemir i vrijeme od sebe.

Doslovno, ona vuče svemir za sobom, jer je tolika njezina moć.

To stvara nova i izrazito čudna područja prostor-vremena - ergosfere, koje obavijaju crne rupe.

Ako su prostor i vrijeme potpuno pokvareni u obzoru događaja, samo su djelimično pokvareni u ergosferi.

Unutar ergosfere, ništa nema smisla.

Moguće je ući, a potom izići iz nje, ali to vjerojatno nije ugodno iskustvo.

To si možete predočiti ovako: pad u mirujuću crnu rupu je poput uklizavanja u rupu.

Bivanje u ergosferi vrteće crne rupe je poput kružnoga spuštanja u kobni odvod.

Crne rupe prenose svoju vlastitu kinetičku energiju u obliku zračenja na sve što uđe u ergosferu.

Ringularnost vas tjera plesati htjeli vi to ili ne.

Morate se kretati brže od brzine svjetlosti samo kako biste mirovali, što je nemoguće.

Ali postoji varka: možemo ukrasti tu energiju, a nje ima vrlo mnogo za ukrasti.

Uzmimo za primjer vrlo masivnu crnu rupu u središtu Mliječne staze.

Mogli bismo ukrasti onoliko energije od nje koliko sve zvijezde u Mliječnoj stazi odašalju tijekom milijarde godina zajedno.

Najlakši način za ukrasti tu energiju je, začudno, baciti nešto u crnu rupu.

Vidjeli smo kako ringularnost predaje energiju na nas kada uđemo u ergosferu,

što prilično podsjeća na vrtlog, u kojemu prostor-vrijeme juri naokolo.

Ako ste dovoljno pametni, možete uporabiti vodu u svoju korist i plivati brže nego prije.

U stvarnosti, to znači poslati raketu u ergosferu i trgovati s crnom rupom.

Mi joj možemo dati nešto masne energije, a onda nama može dati nešto svoje okretne energije.

Ali to nije poštena razmjena, jer mi dobijemo veći dio kolača.

Inače, kada ispalite raketu, tržite kemijsku energiju za kinetičku energiju.

To je poput odgurivanja sebe unaprijed u bazenu tijekom plivanja.

Ali ako ispalite raketu u ergosferu, to bi bilo poput odgurivanja sebe unaprijed u bazenu s valovima.

Okretna energija valova daje vam veći potisak nego što ga vi možete proizvesti.

Potisak okreta crne rupe toliko je velik, da ergosferu napuštate s više energije nego na početku.

Crna rupa daje vam mali dio svoje okretne energije, te se malo usporava.

Naravno, to zahtjeva mnogo hrane.

Na sreću, crne rupe nisu izbriljive.

Napredna civilizacija budućnosti vjerojatno bi žnjela asteroide za hranu crnim rupama, kada bi htjela potisak.

Ali postoji još bolji način za dobivanje energije od crne rupe, a pri tome se dobiva i najveća moguća bomba.

Potrebne su nam samo dvije stvari za izradu crnorupne bombe: brzo vrteća crna rupa i veliko zrcalo.

Zrcalo mora potpuno okruživati crnu rupu,

što je slično Dysonovoj sferi, ogromnoj strukturi koja žanje energiju čitave zvijezde.

Iako, naše zrcalo bi bilo daleko jednostavnije za izradu.

Zrcala su jednostavnija, a crne rupe su daleko zbijenije od zvijezda.

Za zrcalo debljine 10 cm, metal velikoga asteroida dostajao bi za crnu rupu s masom našega Sunca.

Kada se zrcalo nađe na mjestu, dovoljno je otvoriti prozor i ispucati elektromagentske valove u crnu rupu.

Možete zamisliti što slijedi, tako što ćete zamisliti bacanje loptice u zid, da bi se odbila brže od metka.

Valovi udaraju crnu rupu brzinom svjetlosti.

Mali dio valova se raspada na obzoru događaja i nestaje zauvijek.

Ali mnogo veći dio nastavlja prskati ergosferom,

gdje crna rupa na njih prenosi dio svoje okretne energije i pojačava ih.

Sada počinje nadzračenjsko raspršivanje, što je zgodan znanstveni naziv za:

“odbijanje između zrcala i crne rupe, te pojačavanje.”

Prilikom svakoga odbijanja, valovi postaju eksponencijalno snažniji.

Otvaranjem prozora u zrcalu, možemo crpsti energiju valova kako ona raste.

Nju bismo mogli, teoretski, koristiti za ono što bi, u svim stvarnim prilikama, bilo vječno neiscrpan izvor energije.

Ili, mogli bismo je raznijeti.

Ako se valove ne ispušta, oni će postajati jači i jači,

te uzimati sve više energije od crne rupe, dok se zrcalo ne smrska.

Vrlo masivna crna rupa ispustila bi energije koliko i supernova,

te stvorila bombu s najvećom razornom moći, koju bismo ikada mogli stvoriti.

Ljepota crnorupne bombe, Penrose postupka i nadzračenjskog raspršivanja je što se ne radi o znanstvenoj fantastici.

U dalekoj budućnosti, to bi moglo biti jedini način za preživljavanje u našem umirućem svemiru.

Nakon što se svi crveni patuljci ohlade i svi bijeli patuljci pretvore u crne patuljke, svemir će se zauvijek ugasnuti.

Vrteće crne rupe mogle bi biti jedini izvori energije u cijelome svemiru, a koje bi živa bića mogla žnjeti.

Ako je tako, posljednje živo biće moglo bi jednoga dana skončati živeći oko crne rupe.

Što je jednako uznemirujuće i ohrabrujuće.

Ispostavlja se da i bez svjetla, postoje mjesta na koje možemo otići.

Crne rupe su zanimljive koliko i začudne, ali je začudno i koliko, zapravo, o njima znamo.

Rabeći matematiku možemo izračunati stvari i doći do teorija o tome kako umiremo, ako upadnemo u njih.

Ako ste osoba koju ozbuđuje matematika i računanje stvari za sebe,

naši prijatelji u Brilliantu složili su odličnu pitalicu o crnim rupama kako bi vam pomogli upoznati se s njima.

Brilliant je web-stranica za rješavanje problemskih pitalica, koja vas uči kako znanstveno razmišljati i preskati prepreke.

Oni uzmu koncept poput ovoga, rastave ga na probavljive djeliće, prestave jasnim razložjem, a onda sastave zanimljiv zaključak.

Ako posjetite Brillian.org/nutshell ili kliknete na poveznicu u opisu, možete se besplatno prijaviti i naučiti mnogo zgodnih stvari.

A kao nagradu za Kurzgesagt gledatelje, prvih 688 ljudi će dobiti 20% popusta na godišnju članarinu.

Ako zaista želite naučiti nešto o crnim rupama i podržati Kurzgesagt, to je jedan od najboljih načina za to učiniti.