Could we steal the power of a black hole? - Fabio Pacucci

Translator: Reviewer: Palash R. Sanyal

Imagine a distant future when humans reach beyond our pale blue dot,

কল্পনা করুন যখন মানুষ এই পৃথিবীর সীমানা ছাড়িয়ে

forge cities on planets thousands of light-years away,

হাজার হাজার আলোকবর্ষ দুরের কোনো গ্রহে বসবাস শুরু করবে

এবং গ্যালাক্টিক ব্যবসা-বাণিজ্য ও পরিবহন নিয়ন্ত্রন করবে !

and maintain a galactic web of trade and transport.

What would it take for our civilization to make that leap?

এরকম অবস্থায় পৌছাতে আমাদের এই মানবসভ্যতার কি কি প্রয়োজন হতে পারে ?

There are many things to consider— how would we communicate?

অনেকগুলি বিষয় বিবেচনা করতে হবে— আমরা যোগাযোগ কিভাবে করবো?

What might a galactic government look like?

--গ্যালাক্টিক সরকারই বা কেমন হবে?

And one of the most fundamental of all:

এবং সবচেয়ে মৌলিক যে প্রশ্নটা হল

where would we get enough energy to power that civilization—

--পুরো সভ্যতাকে চালিত করবে , এর ইন্ডাস্ট্রি , বিভিন্ন টেরাফরমিং কাজ

its industry, its terraforming operations, and its starships?

এবং স্পেসশিপ চালাতে পারবে এমন শক্তিই বা কোথায় পাবো?

An astronomer named Nikolai Kardashev proposed a scale

নিকোলাই কারদেশেভ নামের একজন জ্যোতির্বিজ্ঞানী একটি স্কেল প্রস্তাব করেন

to quantify an evolving civilization’s increasing energy needs.

যেটা একটি বিকশিত সভ্যতার ক্রমবর্ধমান শক্তি চাহিদা হিসেব করে ।

In the first evolutionary stage, which we’re currently in,

প্রথম স্তরে , বর্তমানে আমরা যেখানে আছি

planet-based fuel sources like fossil fuels,

গ্রহ ভিত্তিক জ্বালানি উৎস যেমন জীবাশ্ম জ্বালানি,

solar panels and nuclear power plants

সৌরকোষ ,নিউক্লিয়ার পাওয়ার প্লান্টই যথেষ্ট

are probably enough to settle other planets inside our own solar system,

নিজেদের সৌরজগতের ভেতর অন্যান্য গ্রহে পাড়ি জমানোর জন্য,

but not much beyond that.

কিন্তু এর বেশি না ।

For a civilization on the third and final stage,

তৃতীয় এবং চূড়ান্ত মাত্রার সভ্যতার ক্ষেত্রে

expansion on a galactic scale would require about 100 billion times

গ্যালাক্টিক স্কেলে এই প্রসারনের জন্য, আমাদের সূর্যের প্রতি সেকেন্ডে নিঃসরিত

more energy than the full 385 yotta joules our sun releases every second.

৩৮৫ ইয়টা জুল শক্তির চেয়ে ১০০ বিলিয়ন গুন বেশি শক্তির প্রয়োজন !

Barring a breakthrough in exotic physics,

চিরায়ত পদার্থবিজ্ঞানের জানাশোনার বাইরে

there’s only one energy source that could suffice:

কেবল একটি উৎসই এতো অধিক শক্তি নিঃসরণ করতে পারেঃ

a supermassive black hole.

একটি সুপারম্যাসিভ ব্লাকহোল

It’s counterintuitive to think of black holes as energy sources,

শক্তির উৎস ব্লাকহোল - এটা শুনতে হয়তো উদ্ভট লাগতে পারে

but that’s exactly what they are, thanks to their accretion disks:

কিন্তু এর এক্রেডিসন ডিস্কের জন্য এটি আসলেই সম্ভব যেটি কিনা

circular, flat structures formed by matter falling into the event horizon.

Event Horizon এ পতিত বস্তুদের নিয়ে গঠিত বৃত্তাকার এবং সমতল একটি রিং ।

Because of conservation of angular momentum,

কৌণিক ভরবেগ সংরক্ষণের কারণে

particles there don’t just plummet straight into the black hole.

কোনো কণা যে কেবল প্রচণ্ড বেগে ব্লাকহোল এর ভেতরে পড়ে যায় তা নয়

Instead, they slowly spiral.

বরং এটি ধীরে ধীরে ঘূর্ণন গতি সৃষ্ট করে।

Due to the intense gravitational field of the black hole,

ব্লাকহোলের প্রবল অভিকর্ষীয় ক্ষেত্রের কারণে

these particles convert their potential energy to kinetic energy

এই কণাগুলো যতই ইভেন্ট হোরাইজন এর নিকটবর্তী হতে থাকে

as they inch closer to the event horizon.

ততই এদের বিভবশক্তি গতিশক্তিতে রুপান্তরিত হতে থাকে ।

কণাগুলোর মিথস্ক্রিয়া এর গতিশক্তিকে

Particle interactions allow for this kinetic energy

to be radiated out into space

মহাশূন্যে নিঃসরণ করতে সাহায্য করে

at an astonishing matter-to-energy efficiency:

পদার্থ থেকে শক্তির রূপান্তরের হার হিসেবে

6% for non-rotating black holes, and up to 32% for rotating ones.

অঘূর্ণয়মান ব্লাকহোলের ক্ষেত্রে ৬% এবং ঘূর্ণয়মান ব্লাকহোলের জন্য সর্বাধিক ৩২%

This drastically outshines nuclear fission,

নিউক্লিয়ার ফিশন -- যেটি কিনা ,

currently the most efficient widely available mechanism

ভরকে শক্তিতে রূপান্তরের

to extract energy from mass.

বর্তমানের সবচেয়ে কার্যকর এবং সহজলভ্য কৌশল।

Fission converts just 0.08% of a Uranium atom into energy.

ফিশন ইউরেনিয়াম পরমাণুর 0.0৪৭ কে শক্তিতে রূপান্তর করে।

The key to harnessing this power may lie in a structure

এই শক্তিকে কাজে লাগাতে পারার পেছনে পদার্থবিজ্ঞানী ফ্রীম্যান ডাইসনের

devised by physicist Freeman Dyson, known as the Dyson sphere.

গঠন ভুমিকা পালন করে যেটি ডাইসনের গোলক নামে পরিচিত ।

In the 1960s, Dyson proposed that an advanced planetary civilization

1960 সালে , ডাইসন এমন একটি উন্নত সভ্যতা

could engineer an artificial sphere around their main star,

প্রস্তাব করেন ওই সৌরজগতের কেন্দ্রীয় নক্ষত্রের চারপাশে কৃত্তিম গোলক বসিয়ে

নিঃসরিত শক্তি সংগ্রহ করা হবে।

capturing all of its radiated energy to satisfy their needs.

A similar, though vastly more complicated design

তেমনি একইরকম গঠনের কিন্তু অনেক বড় এবং জটিল কাঠামো

could theoretically be applied to black holes.

তাত্ত্বিকভাবে ব্লাকহোলের ক্ষেত্রেও প্রয়োগ করা যায়।

In order to produce energy, black holes need to be continuously fed—

শক্তি উৎপন্ন করার জন্য ব্লাকহোলের প্রয়োজনীয় কণার দরকার

so we wouldn’t want to fully cover it with a sphere.

তাই কোনো গোলক দিয়ে ব্লাকহোলকে পুরোপুরি ঢেকে ফেলা যাবে না ।

Even if we did, the plasma jets that shoot from the poles

যদি আমরা ঢেকেও ফেলি , অনেক সুপারম্যাসিভ ব্লাকহোলের

of many supermassive black holes

মেরু থেকে নির্গত প্লাজমা জেটের কারণে

would blow any structure in their way to smithereens.

এর সামনে যা কিছুই পরবে তাকেই ভেঙে চুরমার করে ফেলবে।

So instead, we might design a sort of Dyson ring,

তার পরিবর্তে , আমরা ডাইসন রিং টাইপের কিছু ডিজাইন করতে পারি

made of massive, remotely controlled collectors.

যেটা দূর থেকে নিয়ন্ত্রণ যোগ্য এবং আকারে অনেক বড় সংগ্রাহক থাকবে।

They’d swarm in an orbit around a black hole,

যেগুলো ওই ব্লাকহোলকে কেন্দ্র করে ঘুরবে।

perhaps on the plane of its accretion disk, but farther out.

এক্রেডিসন ডিস্ক এর তল বরাবর কিন্তু অনেক দূরে।

These devices could use mirror-like panels

এই যন্ত্রগুলো আয়নাকে প্যানেল হিসেবে ব্যাবহার করবে

to transmit the collected energy to a powerplant,

সংগৃহীত শক্তিকে কোনো পাওয়ার প্লান্টে স্থানান্তর করতে

or a battery for storage.

অথবা কোনো ব্যাটারিতে সংগ্রহ করতে।

We’d need to ensure that these collectors are built at just the right radius:

আমাদের শুধু নিশ্চিত করতে হবে যেন এই সংগ্রাহকগুলো নির্দিষ্ট দূরে থাকে,

too close and they’d melt from the radiated energy.

নয়তো বেশি কাছে থাকলে বিকিরিত শক্তির জন্য এগুলো গলে যাবে

Too far, and they’d only collect a tiny fraction of the available energy

এবং বেশি দূরে থাকলে খুব অল্প শক্তি সংগ্রহ করতে পারবে

and might be disrupted by stars orbiting the black hole.

অন্যসব নক্ষত্র যারা ওই ব্লাকহোলকে কেন্দ্র করে ঘুরছে তাদের দ্বারা ব্যাহত হবে।

We would likely need several Earths worth of highly reflective material

পুরো সিস্টেমটি তৈরি করতে আমাদের হয়তো হেমাটাইটের মত

like hematite to construct the full system—

অনেক প্রতিসরণ ক্ষমতা সম্পন্ন পদার্থ দরকার হবে

plus a few more dismantled planets to make a legion of construction robots.

এবং বিপুল সংখ্যক কর্মী রোবট নির্মাণে কিছু পরিতেক্ত গ্রহের দরকার হবে।

Once built, the Dyson ring would be a technological masterpiece,

একবার তৈরি হয়ে গেলে, এই ডাইসন রিং প্রযুক্তির মাস্টারপিসে পরিণত হতে পারে ।

powering a civilization spread across every arm of a galaxy.

যেটা দিয়ে প্রত্যেক গ্যালাক্সির প্রত্যেক সভ্যতা চালিত হবে ।

This all may seem like wild speculation.

এই সবকিছু অনেকটা পাগলের বকবকের মত লাগতে পারে ।

But even now, in our current energy crisis,

এমনকি এখনই আমরা আমাদের পৃথিবীর

we’re confronted by the limited resources of our planet.

শক্তি সঙ্কটের সম্মুখীন।

New ways of sustainable energy production will always be needed,

নতুন নতুন পদ্ধতিতে টেকসই শক্তি উৎপাদন দরকার পরবে

especially as humanity works towards the survival

বিশেষত যখন আমাদের প্রজাতি বিবর্তন এবং

and technological progress of our species.

প্রযুক্তিগত উন্নতি সাধন করতে চাইবে ।

Perhaps there’s already a civilization out there

কে জানে , হয়তো এমন কোনো সভ্যতা অনেক আগে থেকেই আছে

that has conquered these astronomical giants.

যারা এইসব মহাজাগতিক উৎসগুলো দখল নিয়ে ফেলেছে ।

We may even be able to tell

ব্লাকহোলের প্রতি নজর রেখে

by seeing the light from their black hole periodically dim

আমরা হয়তো বলে দিতে পারবো কোনো সভ্যতা সেখানে আছে কিনা

as pieces of the Dyson ring pass between us and them.

যেহেতু তাদের আর আমাদের মাঝে ডাইসন রিং থাকবে।

Or maybe these superstructures are fated to remain in the realm of theory.

অথবা এই বিশাল কাঠামোগুলো কেবল তাত্ত্বিক ভাবেই সম্ভব !

Only time— and our scientific ingenuity— will tell.

সময় আর আমাদের উদ্ভাবনী ক্ষমতাই বলে দিবে কোনগুলো সম্ভব আর কোনগুলো সম্ভব না।