Videó

Tranzkript

A fekete lyukakban gyűlik össze a legtöbb tiszta, ártalmas energia az univerzumban

Ha túl közel kerülsz, felfalnak, és hozzáadják az energiád a sajátjukhoz.

És így az energia számunkra örökre elveszik.

Vagy talán mégsem? Úgy tűnik, van egy kód amivel csalhatunk.

Egy mód, amivel a civilizációk fenntarthatóak a mindenség végéig, és amivel megalkotható az univerzum legnagyobb bombája.

De hogyan?

Nem úgy tudjuk, hogy minden energia, még a fény is örökre elveszik a fekete lyukakban?

De, ez igaz.

Minden, amiről azt hitted, hogy tudod az univerzum legfurcsább dolgáról, most sokkal furcsább lesz, egy egyszerű okból:

A fekete lyukak pörögnek.

Miért pörögnek a fekete lyukak?

Amikor egy nagyon, nagyon nagy csillag meghal, a magja a saját gravitációja alatt összeomlik egy fekete lyukká.

Ez azt jelenti, hogy valami nagyon nagyból valami nagyon, nagyon apró lesz. A legkisebb, ami csak lehet az univerzumban.

De a csillagok forognak, és az univerzumunk egyik alapvető tulajdonsága, hogy a forgó dolgok nem akarnak megállni.

Ezt perdületnek hívjuk.

És ez a perdület nem tud eltűnni. Egy nagy dolog, ami pörög, és kisebb lesz, az gyorsabban pörög.

Így amikor egy csillag magja összeomlik, a perdülete miatt egyre gyorsabban és gyorsabban pörög, amíg össze nem omlik egy fekete lyukká.

És a fekete lyuk pörög tovább, felfoghatatlanul gyorsan.

Vannak, amelyek több milliót pördülnek másodpercenként.

Miért különlegesek a pörgő fekete lyukak?

Akárcsak a nem pörgő fekete lyukaknak,

a pörgőknek is van eseményhorizontjuk, és egy szingularitás a magjukban, ahol az egész tömegük összpontosul.

A szingularitást általában egyetlen, végtelenül apró pontként írják le, aminek nincs felülete.

De a pontok nem tudnak forogni, tehát egy forgó szingularitás nem lehet pontszerű.

Ezért ezek gyűrűszingularitások.

A gyűrűszingularitás egy gyűrű, nulla vastagsággal és felület nélkül, amely elképesztően gyorsan forog, és tartalmazza a fekete lyuk egész tömegét.

A fekete lyuk olyan gyorsan forog, hogy maga a tér és az idő is átalakul.

Ez szó szerint elhúzza a teret vele, ilyen a hatalma.

Ez teremt egy új és szuper furcsa téridőt: az ergoszférát, amely körülveszi a fekete lyukat.

Ha a tér és az idő teljesen megtört az eseményhorizonton belül, akkor csak félig törik az ergoszférában.

Az ergoszférában semminek sincs értelme.

Lehetőség van arra, hogy belépj, majd otthagyd újra, de valószínűleg nem nagyszerű élmény.

El tudod képzelni milyen ez: bele esel egy statikus fekete lyukba, mintha lecsúsznál egy gödörbe.

Egy forgó fekete lyuk belseje olyan mint egy halálos spirális csatornán lemenni.

A fekete lyuk átadja saját kinetikus energiáját forgás formájában mindennek, ami belép az ergoszférába.

A gyűrűszingularitás táncolni próbál veled akár akarod, akár nem.

Olyan gyorsan kell haladnod, mint a fény csak, hogy egy helyben maradhass, ami lehetetlen.

De van egy csaláskód: mi ellopjuk ezt az energiát és sok ellopni való energia van.

Vegyük a szupermasszív fekete lyukat a Tejútrendszer közepén.

Annyi energiát tudunk ellopni, mint amit minden egyes csillag kibocsát egymilliárd év alatt a Tejútrendszerben összesen.

A legegyszerűbb mondja, hogy energiát lopjunk elég furcsa, valamit bele kell dobnunk a fekete lyuk belsejébe.

Láttuk, hogyan erősít a gyűrűszingularitás minket amikor belépünk az ergoszférába,

ami nagyon hasonlít egy pezsgőfürdőben való tartózkodáshoz a téridő körül körbe-körbe.

Ha okosak vagyunk használhatjuk a víz sodrását és gyorsabban úszhatunk, mint előtte.

A gyakorlatban ez azt jelenti, hogy rakétát küldünk az ergoszférába, és kereskedünk a fekete lyukkal:

Adunk neki tömegenergetikát, és az ad nekünk forgó energiáját.

De ez nem fair üzlet, mi jobban járunk.

Normális esetben, ha egy rakétát lövünk ki, kémiai energiát cserélünk kinetikus energiára.

Ez olyan mintha magadat tolnád előre egy úszómedencében.

De ha beledobsz egy rakétát az ergoszférába, az olyan mintha magadat egy hullámmedencében tolnád előre.

A forgási energia, amit a hullámok adnak sokkal erősebb, mintha csak te tolnád magadat előre.

Olyan nagy lendületet szerez a fekete lyuk forgásából , hogy sokkal több energiával hagyja el az ergoszférát, mint amivel belépett.

A fekete lyuk egy kevés forgó energiát ad neked, és lassul egy kicsit.

Nyilvánvalóan ez sok ételt igényel.

Szerencsére a fekete lyukak nem válogatósak.

Egy fejlett jövőbeli civilizáció valószínűleg begyűjtené az aszteroidákat, hogy bedobja őket a fekete lyukba, amikor energiára van szükségük.

De van egy jobb módja annak, hogy energiát nyerjünk egy fekete lyukból, és elég furcsa módon építsük fel a legnagyobb bombát, amit élőlény valaha épített:

Csak két dologra van szükségünk: egy gyorsan forgó fekete lyukra és egy nagy tükörre.

A tükör teljesen befedné a fekete lyukat,

hasonló egy Dyson-gömbhöz, egy óriás szerkezethez, amely egy csillag összes energiáját hasznosítja.

Habár egy tükröt könnyebb építeni.

A tükrök egyszerűbbek és a fekete lyukak sokkal tömörebbek mint a csillagok.

Ha a tükör 10 centiméter vastag, akkor egy nagy aszteroida fémje valószínűleg elegendő anyag lenne egy Nap tömegű fekete lyuk számára.

Mihelyt a tükrünk helyén van, csak ablakot kell nyitni, és be kell lőni egy elektromágneses hullámot a fekete lyukhoz.

El tudod képzelni, hogy mi fog történni, olyan mintha egy labdát egy falhoz vágnál, és gyorsabban térne vissza mint egy golyó.

A hullámok a fekete lyukhoz fénysebességgel érkeztek.

A hullámok egy kis része át esik az eseményhorizonton, és örökre eltűnik.

De sokkal nagyobb mennyiség megy az ergoszférán keresztül,

ahol a fekete lyuk rákényszeríti forgási energiáját és felerősíti.

Most elkezdi a szuper-sugárzó szóródást, ami egy divatos szó arra hogy:

“Párkeresés a tükör és a fekete lyuk között, és egyre erősebbé válik.”

Minden alkalommal, amikor körbejárják, exponenciálisan erősödnek.

A tükör ablakainak megnyitásával a hullámok energiáját gyorsabban tudjuk kinyerni, mint ahogy nőnek.

Elméletileg megteremthetnénk azt, ami az összes gyakorlati célhoz szükséges, végtelen energiaforráshoz év billiókra.

Vagy feltudnánk robbantani.

Ha a hullámok nem szabadulnak fel, akkor tovább erősödnek,

.. és egyre több energiát nyerne el a fekete lyukból, amíg a tükör meg nem reped.

Egy szupermasszív fekete lyuk annyi energiát szabadítana fel, mint egy szupernóva,

… a bomba csinálná a legnagyobb robbanás, amit bármely élő lény valaha létrehozhat.

A fekete lyuk bomba szépsége, hogy a Penrose-folyamat, és a szuper-sugárzó szóródás, hogy nem tudományos fikció.

A messzi, messzi jövőben ez lesz az egyetlen módja annak, hogy túléljünk egy haldokló univerzumban.

Miután az összes vörös törpe kihűlt, és a fehér törpék is fekete törpékké alakultak át, az univerzum örökre sötétségbe borul.

A forgó fekete lyukak lehetnek az egyetlen energiaforrás az egész világegyetemben, amihez az élet hozzájuthat.

Ha igen, akkor az utolsó élőlény egy nap egy fekete lyuk körül érheti a vég.

Ami szintén hűvös és felemelő.

Kiderült, hogy még fény nélkül is vannak olyan helyek, ahová el tudunk menni.

A fekete lyukak annyira érdekesek, mint amilyen titokzatosak, de tényleg meglepő mennyit tudunk.

A matematika segítségével kiszámolhatunk dolgokat, és elméletekkel tudjuk meg, hogyan halunk meg, ha beleesünk egybe.

Ha olyan ember vagy, akit izgat a matek és ki akarod számolni ezeket a dolgokat magadnak,

.. a Brilliant-i barátaink egy fantasztikus fekete lyuk kvízt állítottak össze, hogy segítsenek azoknak akiknek mindig ez jár a fejükben.

A Brilliant egy problémamegoldó weboldal, amely arra tanítja Önt, hogy úgy gondolkodjon, mint egy tudós, a problémák megoldásakor.

Olyan koncepciókat alkalmaznak, mint ezek, apró darabokra bontják őket, mindegyik részénél világos gondolkodnak, majd egy érdekes következtetésre jutnak.

Ha meglátogatja a Brilliant.org/nutshell-t, vagy kattint a leírásban található linkre, ingyen jelentkezhet, és megtanulhat mindenféle remek dolgot.

A Kurzgesagt nézőinek bónuszaként az első 688 ember 20% -ot kap éves tagságuktól.

Ha valóban szeretné megismerni a fekete lyukakat és támogatja a Kurzgesagt-ot, akkor ez az egyik legjobb módja.