Video

Transkripsjon

Sorte hull er de største eksemplene på ren, voldelig energi i universet.

Hvis du kommer for nær, vil de fortære deg og legge til din energi i samlingen sin.

Deretter blir energien borte for oss for alltid.

Eller blir den det? Det viser seg at universet har en juksekode.

En måte å drive sivilisasjoner på helt til alt dør, eller til å bygge den største bomben i universet.

Men hvordan?

Lærte vi ikke at all energi blir fanget for alltid i sorte hull. Til og med lys?

Dette er sant.

Alt det du tror du vet om det rareste i universet, er i ferd med å bli rarere, av en enkel grunn:

Sorte hull spinner.

HVORFOR SORTE HULL SPINNER

Når veldige massive stjerner dør, så kollapser kjernen grunnet sin egen tyngdekraft og blir til svarte hull.

Dette betyr at noe veldig stort blir noe veldig lite. Det minste noe kan bli i dette universet.

Men stjernene roterer og en grunnleggende egenskap i vårt univers er at ting som spinner ikke vil slutte å spinne.

Vi kaller dette: Drivmoment.

Og dette drivmomentet blir ikke borte. En stor ting som spinner og blir mindre, spinner raskere.

Mens kjernen i en stjerne kollapser, gjør momentet at spinner raskere og raskere, helt til det kollapser og blir et svart hull.

Og det svarte hullet fortsetter å spinne, ufattelig fort.

Noen av dem spinner millioner av ganger i sekundet.

HVORFOR SPINNENDE SORTE HULL ER SPESIELLE

Akkurat som ikke spinnende sorte hull,

så har spinnende sorte hull en hendelseshorisont og en singularitet i kjernen, der all masse er konsentrert.

Singulariteten er vanligvis beskrevet som et enkelt uendelig lite punkt uten overflateareal.

Men et punkt kan ikke rotere, så en roterende singularitet kan ikke være et punkt.

I stedet er det en RINGularitet.

En ringularitet er en ring uten tykkelse, uten overflate, som spinner ekstremt fort, og inneholder all massen til det sorte hullet.

Det sorte hullet spinner så fort at det fordreier tid og sted i seg selv.

Det drar bokstavelig talt sted med seg. Det er dets makt.

Dette skaper en ny og veldig merkelig området av tid og rom: Ergosfæren, som omslutter det svarte hullet.

Hvis tid og rom er helt ødelagt inne i hendelseshorisonten, er de bare halvveis ødelagt inne i ergosfæren.

Inne i ergosfæren er det ingenting som gir mening.

Det er mulig å ta seg inn og komme seg ut igjen, men det er sannsynligvis ikke en god opplevelse.

Det er på en måte slik: Å falle inn i et statisk sort hull er som å skli ned i et hull.

Å være inne i ergosfæren til et spinnende svart hull er som å bli sugd ned i et dødelig sluk.

Det svarte hullet overfører sin egen kinetiske energi i form av rotasjon, til alt som kommer inn i ergosfæren.

Ringulariteten gjør at man danser, enten man vil det eller ei.

Man må bevege seg raskere enn lysets hastighet bare for å stå stille her, noe som er umulig.

Men her er juksekoden vår: Vi kan stjele denne energien. Og det er mye energi å stjele.

HVORDAN STJELE ENERGI FRA ET MONSTER

Ta f.eks det supermassive sorte hullet i midten av Melkeveien.

Vi kunne ha stjålet så mye energi fra det, tilsvarende det hver eneste stjerne i Melkeveien utstråler i løpet av en milliard år til sammen.

Den enkleste måten å stjele denne energien på er, merkelig nok, å slippe noe ned i det svarte hullet.

Vi har sett at ringulariteten tvinger energi på oss når vi går inn i ergosfæren.

Det er som å være i en malstrøm, med tid og rom som går rundt og rundt.

Hvis dere er smarte kan dere bruke vannet til deres fordel, og svømme raskere enn før.

I praksis betyr dette at dere sender en rakett inn i ergosfæren, og gjør en byttehandel med det svarte hullet:

Vi gir det litt energi-masse, og det gir oss litt av dens rotasjonsenergi.

Men det er ikke en rettferdig handel. Det er vi som tjener på det.

Vanligvis, hvis man fyrer av en rakett, veksler man kjemisk energi mot kinetisk energi.

Dette er som å skyve seg fremover i et svømmebasseng.

Men hvis man fyrer av en rakett inne i ergosfæren, er det som å skyve seg fremover i et bølgebasseng.

Rotasjonsenergien til bølgene gir deg en mye sterkere dytt enn man kunne ha fått bare ved å dytte seg selv.

Dytten fra rotasjonen av det sorte hullet er så stor at man forlater ergosfæren med mye mer energi enn da man ankom.

Det sorte hullet gir bittelitt av sin rotasjonsenergi til dere, og bremser ned litt.

Selvfølgelig, dette krever mye næring.

Heldigvis er ikke sorte hull så kresne i matveien.

En avansert fremtidig sivilisasjon ville sannsynligvis ha høstet asteroider for å slippe dem ned i det sorte hullet når de trengte mer energi.

Men det finnes en enda bedre måte å få energi fra et svart hull, og merkelig nok,

det skaper den største bomben som andre levende ting noensinne kunne ha håpet på å bygge:

DET SORTE HULL-BOMBEN

Man trenger bare to ting for å bygge et sort hull-bombe: Et raskt spinnende svart hull og et stort speil.

Speilet må omslutte det svarte hullet helt,

ganske likt en Dyson-sfære: En megastruktur som høster energien til en hel stjerne.

Men, speilet vårt vil være lettere å bygge.

Speil er enklere, og svarte hull er mye mer kompakte enn stjerner.

Hvis vi gjorde speilet 10 centimeter tykt, så vil metallet til én stor asteroide være nok materiale for et sort hull med massen tilsvarende vår Sol.

Når speilet er på plass, trenger vi bare å åpne et vindu, og skyte elektromagnetiske bølger mot det sorte hullet.

Bare forestill dere hva som skjer når man kaster en ball mot en vegg, og den kommer tilbake raskere enn en pistolkule.

Bølgene treffer det sorte hullet med lysets hastighet.

En liten andel av bølgene faller forbi hendelseshorisonten å forsvinner for alltid.

Men en mye større mengde slynger seg gjennom ergosfæren,

der hvor det sorte hullet tvinger noe av sin rotasjonsenergi på dem, og forsterker dem.

De begynner nå Superstrålende Spredning, som er fiffige vitenskapsord som betyr:

“Å sprette rundt mellom speilet og det sorte hullet og blir dermed sterkere.”

Hver gang de beveger seg rundt, blir de eksponentielt sterkere.

Ved å åpne noen vinduer i speilet, kan vi utvinne energien fra bølgene like raskt som de vokser.

Som vi i teorien kan bruke til å skape det som vil være, for alle praktiske formål, en endeløs energikilde i trillioner av år.

Eller vi kan sprenge det.

Hvis bølgene ikke blir frigjort, vil de fortsette å bli sterkere og sterkere,

og utvinne mer og mer energi fra det sorte hullet helt til speilet knuses.

Et supermassivt sort hull kan frigjøre like mye energi som en supernova,

noe som gjør bomben til den største eksplosjonen som et levende vesen kan skape.

DET SISTE HJEMMET I ET DØENDE UNIVERS

Skjønnheten i den sorte hull-bomben, Penrose-prosessen og den superstrålende spredningen, er at det ikke er science-fiction.

Langt inn i fremtiden kan dette være den eneste måten å overleve på i vårt døende univers.

Etter at alle de røde dvergene er avkjølt, og alle de hvite dvergene forvandlet til svarte dverger, vil universet være mørkt for alltid.

Roterende sorte hull kan være de eneste energikildene i hele universet hvor liv kan finne sted.

I så fall kan det siste levende vesen en dag ende sitt liv rundt et svart hull.

Det er både forskrekkende og oppløftende.

Det viser seg at selv uten lys er det steder vi kan dra til.

Sorte hull er like interessante som de er mystiske, men det er faktisk overraskende mye vi faktisk vet.

Ved å bruke matematikk kan vi beregne ting og komme opp med teorier om hvordan vi dør hvis vi faller inn i dem.

Hvis du er den type person som blir begeistret for matematikk og beregner disse tingene for deg selv,

så har våre venner hos Brilliant satt sammen et fantastisk svart-hull-quiz for å hjelpe dere med å forstå dem.

Brilliant er et problemløsningsnettsted som lærer dere å tenke som en forsker, ved å lede dere gjennom problemene.

De tar begreper som disse, bryter dem opp i overkommelige biter, presenterer klar tenkning i hver del, og bygger deretter opp til en interessant konklusjon.

Hvis dere besøker Brilliant.org/nutshell eller klikker på lenken i beskrivelsen, kan dere registrere dere gratis og lære alle slags kule ting.

Og som en bonus for Kurzgesagt-seere, vil de første 688 menneskene også få 20% rabatt på sitt årlige medlemskap.

Hvis dere virkelig ønsker å lære om svarte hull og støtte Kurzgesagt, er dette en av de beste måtene å gjøre det på.