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

Translator: Reviewer: Reno Kanti Riananda

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

Bayangkan masa depan di mana manusia menjangkau ke luar titik biru pucat kita,

forge cities on planets thousands of light-years away,

menciptakan kota-kota di planet ribuan tahun cahaya jauhnya,

dan memiliki jaringan perdagangan serta transportasi antar-galaksi.

and maintain a galactic web of trade and transport.

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

Apa yang dibutuhkan agar peradaban kita dapat membuat lompatan tersebut?

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

Ada banyak pertimbangan— bagaimana cara kita berkomunikasi?

What might a galactic government look like?

Seperti apakah bentuk pemerintahan galaksi?

And one of the most fundamental of all:

Dan satu hal yang paling mendasar adalah:

where would we get enough energy to power that civilization—

darimana kita mendapat energi yang cukup untuk menopang peradaban itu—

its industry, its terraforming operations, and its starships?

industri, proses teraformasi, dan pesawat luar angkasanya?

An astronomer named Nikolai Kardashev proposed a scale

Seorang ahli astronomi bernama Nikolai Kardashev mengusulkan sebuah skala

to quantify an evolving civilization’s increasing energy needs.

untuk mengukur kebutuhan energi dari sebuah peradaban yang berkembang.

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

Dalam tahap pertama evolusi, seperti yang kita alami saat ini,

planet-based fuel sources like fossil fuels,

sumber bahan bakar berbasis planet seperti bahan bakar fosil,

solar panels and nuclear power plants

panel surya dan pembangkit listrik tenaga nuklir

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

mungkin cukup untuk menopang planet-planet lain dalam tata surya kita,

but not much beyond that.

tetapi lebih dari itu tidak.

For a civilization on the third and final stage,

Untuk peradaban dalam tahap tiga dan tahap akhir,

expansion on a galactic scale would require about 100 billion times

perluasan ke skala galaksi membutuhkan energi sekitar 100 milyar kali

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

lebih banyak dari 385 Yotta joule energi

yang matahari kita lepaskan tiap detik.

Barring a breakthrough in exotic physics,

Kecuali ada terobosan dalam fisika yang eksotis,

there’s only one energy source that could suffice:

hanya ada satu sumber energi yang memadai:

a supermassive black hole.

Lubang hitam super masif.

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

Ide lubang hitam sebagai sumber energi berlawanan dengan intuisi,

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

tetapi lubang hitam memang seperti itu, berkat piringan-piringan akresinya:

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

struktur bundar pipih yang terbentuk oleh zat yang jatuh ke horizon peristiwa.

Because of conservation of angular momentum,

Karena adanya konservasi momentum sudut,

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

partikel-partikel tidak langsung jatuh ke dalam lubang hitam.

Instead, they slowly spiral.

Sebaliknya, mereka perlahan berpilin.

Due to the intense gravitational field of the black hole,

Karena adanya medan gravitasi lubang hitam yang kuat,

these particles convert their potential energy to kinetic energy

partikel-partikel ini merubah energi potensialnya menjadi energi kinetik

as they inch closer to the event horizon.

seiring mendekatnya mereka ke horizon peristiwa.

Interaksi antar partikel membuat energi kinetik ini

Particle interactions allow for this kinetic energy

to be radiated out into space

terpancar hingga ke angkasa

at an astonishing matter-to-energy efficiency:

dalam efisiensi energi yang mencengangkan:

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

6% untuk lubang hitam tak berputar,

dan hingga 32% untuk yang berputar.

This drastically outshines nuclear fission,

Hal ini secara drastis mengalahkan fisi nuklir,

currently the most efficient widely available mechanism

yang saat ini merupakan mekanisme paling efisien yang tersedia luas

to extract energy from mass.

untuk mengekstrak energi dari massa.

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

Fisi hanya mengubah 0,08% atom Uranium menjadi energi.

The key to harnessing this power may lie in a structure

Kunci dalam memanfaatkan kekuatan ini mungkin terletak dalam sebuah struktur

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

yang ditemukan oleh fisikawan Freeman Dyson, yang disebut Bola Dyson.

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

Tahun 1960an, Dyson mengemukakan bahwa sebuah peradaban planet yang maju

could engineer an artificial sphere around their main star,

dapat merekayasa sebuah bola artifisial di sekeliling bintang utamanya,

untuk menangkap energi yang terpancar guna memenuhi kebutuhan planet tersebut.

capturing all of its radiated energy to satisfy their needs.

A similar, though vastly more complicated design

Sebuah desain yang mirip, meskipun lebih rumit,

could theoretically be applied to black holes.

secara teoretis dapat diaplikasikan ke lubang hitam.

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

Agar menghasilkan energi, lubang hitam perlu terus diberi makan—

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

agar kita tidak menutup keseluruhan bolanya.

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

Bahkan jika kita menutupnya, plasma jet yang terpancar dari kutub-kutub

of many supermassive black holes

lubang-lubang hitam super masif

would blow any structure in their way to smithereens.

akan meledakkan struktur apapun dihadapannya hingga berkeping-keping.

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

Jadi, kita dapat merancang semacam cincin Dyson,

made of massive, remotely controlled collectors.

yang terbuat dari kolektor-kolektor masif yang dikendalikan dari jauh.

Cincin akan melayang di sebuah orbit di sekeliling lubang hitam,

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

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

mungkin di atas bidang piringan akresi, tetapi lebih jauh.

Alat-alat ini dapat menggunakan panel-panel seperti cermin

These devices could use mirror-like panels

to transmit the collected energy to a powerplant,

untuk menghantarkan energi yang terkumpul ke sebuah pembangkit,

or a battery for storage.

atau baterai untuk penyimpanan.

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

Kita perlu memastikan bahwa kolektor dibangun dalam radius yang tepat.

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

Jika terlalu dekat, kolektor akan meleleh akibat pancaran energi.

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

Jika terlalu jauh, hanya sedikit energi yang akan terkumpul

and might be disrupted by stars orbiting the black hole.

dan mungkin akan terganggu oleh bintang yang mengelilingi lubang hitam.

We would likely need several Earths worth of highly reflective material

Kita akan membutuhkan beberapa material bumi yang sangat reflektif

like hematite to construct the full system—

seperti hematit untuk membangun keseluruhan sistem—

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

ditambah beberapa planet yang dihancurkan untuk membuat pasukan robot konstruksi.

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

Saat sudah jadi, Cincin Dyson akan menjadi sebuah mahakarya teknologi,

powering a civilization spread across every arm of a galaxy.

yang menopang peradaban yang tersebar di antero galaksi.

This all may seem like wild speculation.

Semuanya mungkin terlihat seperti spekulasi yang liar.

But even now, in our current energy crisis,

Namun sekarang pun, dalam kondisi krisis energi saat ini,

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

kita dihadapkan dengan sumber daya planet kita yang terbatas.

New ways of sustainable energy production will always be needed,

Cara-cara baru dalam memproduksi energi berkelanjutan akan selalu dibutuhkan,

especially as humanity works towards the survival

terlebih saat manusia sedang fokus ke arah kelangsungan hidup

and technological progress of our species.

dan kemajuan teknologi spesies kita.

Perhaps there’s already a civilization out there

Mungkin sudah ada sebuah peradaban di luar sana

that has conquered these astronomical giants.

yang telah menaklukkan raksasa-raksasa astronomis ini.

We may even be able to tell

Bahkan kita mungkin dapat mengetahuinya

by seeing the light from their black hole periodically dim

lewat cahaya dari lubang hitam mereka yang redup secara berkala

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

seiring bagian-bagian cincin Dyson lewat di antara kita dan mereka.

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

Atau mungkin struktur-struktur super ini ditakdirkan untuk tetap menjadi teori.

Only time— and our scientific ingenuity— will tell.

Hanya waktu dan kecerdasan ilmiah kita yang akan membuktikannya.