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

Traducteur: Jules Daunay Relecteur: Lucien Cauchy

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

Imaginez un futur lointain où les humains iraient au-delà de notre point bleu pâle,

forge cities on planets thousands of light-years away,

bâtiraient des villes sur des planètes à des milliers d'années-lumière

and maintain a galactic web of trade and transport.

et maintiendraient un réseau galactique de commerce et de transports.

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

Que faudrait-il à notre civilisation pour accomplir ce bond ?

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

Beaucoup de choses sont à envisager : comment communiquer ?

What might a galactic government look like?

À quoi pourrait ressembler un gouvernement galactique ?

And one of the most fundamental of all:

Et l'une des plus fondamentales de toutes :

where would we get enough energy to power that civilization—

où trouverions-nous assez d'énergie pour alimenter cette civilisation –

its industry, its terraforming operations, and its starships?

son industrie, ses opérations de terraformation et ses vaisseaux ?

An astronomer named Nikolai Kardashev proposed a scale

Un astronome nommé Nikolaï Kardachev a proposé une échelle

to quantify an evolving civilization’s increasing energy needs.

pour quantifier les besoins énergétiques accrus d'une civilisation en évolution.

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

Dans la première phase d'évolution, dans laquelle nous sommes actuellement,

planet-based fuel sources like fossil fuels,

les sources d'énergie planétaires comme les combustibles fossiles,

solar panels and nuclear power plants

les panneaux solaires et les centrales nucléaires

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

seraient suffisantes pour intégrer des planètes à notre système solaire,

but not much beyond that.

mais pas beaucoup plus.

For a civilization on the third and final stage,

Pour une civilisation au troisième et dernier stade,

expansion on a galactic scale would require about 100 billion times

l'expansion galactique demanderait près de 100 milliards de fois

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

plus d'énergie que les 385 yottajoules que notre soleil libère chaque seconde.

Barring a breakthrough in exotic physics,

À moins d'une percée dans le domaine de la physique exotique,

there’s only one energy source that could suffice:

une seule source d'énergie pourrait suffire :

a supermassive black hole.

un trou noir supermassif.

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

Il est contre-intuitif de penser aux trous noirs comme source d'énergie,

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

mais c'est exactement ce qu'ils sont grâce à leurs disques d'accrétion :

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

des structures circulaires plates formées par la matière tombée dans son horizon.

Because of conservation of angular momentum,

En raison de la conservation du moment angulaire,

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

les particules qui s'y trouvent ne tombent pas directement dans le trou noir.

Instead, they slowly spiral.

Au lieu de cela, elles forment une lente spirale.

Due to the intense gravitational field of the black hole,

En raison de l'intensité du champ gravitationnel du trou noir,

these particles convert their potential energy to kinetic energy

ces particules convertissent leur énergie potentielle en énergie cinétique

as they inch closer to the event horizon.

à mesure qu'elles se rapprochent de l'horizon des événements.

Particle interactions allow for this kinetic energy

Les interactions des particules permettent à cette énergie cinétique

to be radiated out into space

de se diffuser dans l'espace

at an astonishing matter-to-energy efficiency:

avec une efficacité incroyable du rapport matière-énergie :

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

6 % pour les trous noirs non rotatifs et jusqu'à 32% pour les rotatifs.

This drastically outshines nuclear fission,

Ce phénomène dépasse de loin la fission nucléaire,

currently the most efficient widely available mechanism

actuellement le moyen le plus efficace à notre disposition

to extract energy from mass.

pour extraire l'énergie de la matière.

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

La fission ne convertit que 0,08 % d'un atome d'uranium en énergie.

The key to harnessing this power may lie in a structure

La clé pour exploiter cette énergie pourrait se trouver dans une structure

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

conçue par le physicien Freeman Dyson, connue sous le nom de sphère de Dyson.

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

Dans les années 60, Dyson a envisagé qu'une civilisation planétaire avancée

could engineer an artificial sphere around their main star,

puisse concevoir une sphère artificielle autour de son étoile principale,

capturing all of its radiated energy to satisfy their needs.

afin de capter toute son énergie rayonnée pour satisfaire ses besoins.

A similar, though vastly more complicated design

Une méthode similaire, bien que beaucoup plus complexe,

could theoretically be applied to black holes.

pourrait théoriquement être appliquée aux trous noirs.

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

Pour produire de l'énergie, un trou noir doit être alimenté en continu –

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

ce ne serait pas souhaitable de le couvrir entièrement avec une sphère.

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

Si nous le faisions, les jets de plasma qui jailliraient des pôles

of many supermassive black holes

de nombreux trous noirs supermassifs

would blow any structure in their way to smithereens.

feraient exploser les structures qui se trouvent sur leur chemin.

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

À la place, on pourrait donc créer une sorte d'anneau de Dyson,

made of massive, remotely controlled collectors.

composé d'énormes collecteurs contrôlés à distance.

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

Ils encercleraient en orbite le trou noir,

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

probablement sur le plan du disque d'accrétion, mais plus éloignés.

These devices could use mirror-like panels

Ces dispositifs utiliseraient des panneaux réfléchissants

to transmit the collected energy to a powerplant,

pour transmettre l'énergie collectée à une centrale électrique

or a battery for storage.

ou à une batterie pour le stockage.

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

Il faudrait s'assurer que ces collecteurs soient installés dans le bon rayon :

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

trop proches, ils fondraient sous l'effet de l'énergie dégagée.

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

Trop éloignés, ils ne capteraient qu'une infime partie de l'énergie disponible

and might be disrupted by stars orbiting the black hole.

et pourraient être gênés par les étoiles en orbite autour du trou noir.

We would likely need several Earths worth of highly reflective material

Nous aurions besoin de plusieurs Terres pour obtenir les matériaux réfléchissants,

like hematite to construct the full system—

comme l'hématite, pour construire le système complet –

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

plus quelques planètes démantelées pour créer une légion de robots constructeurs.

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

Une fois construit, l'anneau de Dyson serait un chef-d'œuvre technologique,

powering a civilization spread across every arm of a galaxy.

alimentant une civilisation répartie dans tous les recoins de la galaxie.

This all may seem like wild speculation.

Tout cela peut sembler être une pure spéculation.

But even now, in our current energy crisis,

Mais même aujourd'hui, avec la crise énergétique actuelle,

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

nous sommes confrontés aux ressources limitées de notre planète.

New ways of sustainable energy production will always be needed,

De nouveaux moyens de production d'énergie durable seront toujours nécessaires,

especially as humanity works towards the survival

d'autant plus que l'humanité œuvre pour la survie

and technological progress of our species.

et le progrès technologique de notre espèce.

Perhaps there’s already a civilization out there

Peut-être existe-t-il déjà une civilisation

that has conquered these astronomical giants.

qui a conquis ces géants astronomiques.

We may even be able to tell

Nous pourrions même le savoir

by seeing the light from their black hole periodically dim

en observant la lumière de leur trou noir s'affaiblir régulièrement

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

lorsque des morceaux de l'anneau de Dyson passent entre nous et eux.

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

Ou peut-être que ces superstructures sont condamnées à rester dans la théorie.

Only time— and our scientific ingenuity— will tell.

Seul le temps, et notre ingéniosité scientifique, nous le diront.