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

Traduttore: Paolo D'Ambrosio Revisore: Sara Frasconi

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

Immaginate un lontano futuro

in cui gli umani siano andati oltre il nostro pallido puntino azzurro,

forge cities on planets thousands of light-years away,

abbiano costruito città su pianeti lontani migliaia di anni-luce

and maintain a galactic web of trade and transport.

e gestiscano una rete galattica di commerci e trasporti.

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

Di cosa avrebbe bisogno la nostra civiltà per fare questo salto?

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

Ci sono molte cose da considerare: come comunicheremmo?

What might a galactic government look like?

Come sarebbe un governo galattico?

And one of the most fundamental of all:

E una questione fondamentale:

where would we get enough energy to power that civilization—

dove prenderemmo l'energia necessaria per alimentare questa civiltà,

its industry, its terraforming operations, and its starships?

le industrie, le operazioni per terraformare e le navi spaziali?

An astronomer named Nikolai Kardashev proposed a scale

Un astronomo di nome Nikolai Kardashev ha proposto una scala

to quantify an evolving civilization’s increasing energy needs.

per quantificare la crescente richiesta energetica di una civiltà in evoluzione.

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

Nel primo stadio evolutivo, in cui noi siamo attualmente,

planet-based fuel sources like fossil fuels,

le fonti energetiche del pianeta,

come i combustibili fossili, i pannelli solari e le centrali nucleari,

solar panels and nuclear power plants

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

sono forse sufficienti

per raggiungere gli altri pianeti del sistema solare

but not much beyond that.

ma non per andare molto oltre.

For a civilization on the third and final stage,

Per una civiltà al terzo e ultimo stadio,

expansion on a galactic scale would require about 100 billion times

l'espansione su scala galattica

richiederebbe circa 100 miliardi di volte più energia di tutti i 385 yottajoule

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

che il nostro sole rilascia ogni secondo.

Barring a breakthrough in exotic physics,

Salvo una svolta nella fisica esotica,

there’s only one energy source that could suffice:

c'è una sola fonte di energia che potrebbe essere sufficiente:

a supermassive black hole.

un buco nero supermassiccio.

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

Pensare ai buchi neri come fonti di energia è controintuitivo,

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

ma questo è esattamente ciò che sono, grazie ai loro dischi di accrescimento,

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

strutture piatte e circolari formate dalla materia

che cade nell'orizzonte degli eventi.

Because of conservation of angular momentum,

A causa della conservazione del momento angolare,

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

le particelle lì non precipitano direttamente nel buco nero,

Instead, they slowly spiral.

ma si muovono lentamente a spirale.

Due to the intense gravitational field of the black hole,

Per effetto dell'intenso campo gravitazionale del buco nero,

these particles convert their potential energy to kinetic energy

le particelle convertono la loro energia potenziale in energia cinetica

as they inch closer to the event horizon.

mentre si avvicinano all'orizzonte degli eventi.

Particle interactions allow for this kinetic energy

L'interazione fra particelle permette all'energia cinetica

to be radiated out into space

di essere irradiata nello spazio

at an astonishing matter-to-energy efficiency:

a una stupefacente efficienza di conversione della materia in energia:

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

6% per i buchi neri non rotanti e fino al 32% per quelli rotanti.

This drastically outshines nuclear fission,

Questo mette drasticamente in ombra la fissione nucleare,

currently the most efficient widely available mechanism

attualmente il meccanismo più efficiente e largamente disponibile

to extract energy from mass.

per estrarre energia dalla massa.

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

La fissione converte solamente lo 0,08% dell'atomo di uranio in energia.

The key to harnessing this power may lie in a structure

Il segreto per sfruttare questa energia potrebbe trovarsi in una struttura

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

ideata dal fisico Freeman Dyson, conosciuta come la sfera di Dyson.

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

Negli anni '60, Dyson propose l'idea che una civiltà planetaria avanzata

could engineer an artificial sphere around their main star,

potesse creare una sfera artificiale in cui racchiudere la stella principale,

capturing all of its radiated energy to satisfy their needs.

acquisendo tutta l'energia irradiata dalla stella

per soddisfare i propri bisogni.

A similar, though vastly more complicated design

Un progetto simile, ma ben più complesso,

could theoretically be applied to black holes.

potrebbe, in teoria, essere applicato ai buchi neri.

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

Per produrre continuamente energia i buchi neri devono essere continuamente nutriti.

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

Quindi, non sarebbe il caso di coprirli con una sfera.

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

Anche se lo facessimo, i getti di plasma sparati dai poli

of many supermassive black holes

di molti buchi neri supermassicci

would blow any structure in their way to smithereens.

farebbero esplodere in mille pezzi qualsiasi struttura.

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

Invece, potremmo progettare una sorta di anello di Dyson

made of massive, remotely controlled collectors.

fatto di poderosi collettori controllati a distanza

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

che orbiterebbero attorno al buco nero,

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

sul piano del disco di accrescimento, magari, ma più lontano.

Questi dispositivi potrebbero usare pannelli a specchio

These devices could use mirror-like panels

to transmit the collected energy to a powerplant,

per trasmettere l'energia raccolta a una centrale

or a battery for storage.

o a una batteria per conservarla.

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

Avremmo bisogno di assicurarci che i collettori siano costruiti

alla giusta distanza:

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

se troppo vicini si scioglierebbero per l'energia irradiata;

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

se troppo lontani, raccoglierebbero solo una piccola frazione dell'energia

and might be disrupted by stars orbiting the black hole.

e potrebbero essere disturbati dalle stelle

orbitanti attorno al buco nero.

We would likely need several Earths worth of highly reflective material

Ci servirebbe una quantità equivalente a vari pianeti Terra

di materiale altamente riflettente, come l'ematite,

like hematite to construct the full system—

per costruire l'intero sistema,

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

più qualche pianeta smantellato per fare una legione di robot costruttori.

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

Una volta costruito, l'anello di Dyson sarebbe un capolavoro della tecnologia

powering a civilization spread across every arm of a galaxy.

che fornirebbe energia a una civiltà diffusa in ogni angolo della galassia.

This all may seem like wild speculation.

Tutto questo può sembrare solo un'ipotesi fantasiosa.

But even now, in our current energy crisis,

Eppure, perfino ora, durante la crisi energetica,

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

dobbiamo confrontarci con la limitatezza delle risorse del nostro pianeta.

New ways of sustainable energy production will always be needed,

Ci sarà sempre bisogno di nuovi metodi per produrre energia sostenibile,

especially as humanity works towards the survival

specialmente perché l'umanità lavora per la sopravvivenza

and technological progress of our species.

e il progresso tecnologico della nostra specie.

Magari esiste già una civiltà

Perhaps there’s already a civilization out there

that has conquered these astronomical giants.

che ha raggiunto questi giganti astronomici.

We may even be able to tell

Potremmo anche capirlo

by seeing the light from their black hole periodically dim

vedendo la luce dal loro buco nero offuscarsi periodicamente

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

quando parti dell'anello di Dyson passano fra noi e loro.

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

O forse queste superstrutture sono destinate a rimanere pura teoria.

Only time— and our scientific ingenuity— will tell.

Solo il tempo, e la nostra ingenuità scientifica, sapranno dircelo.