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

Prevodilac: Ivana Vojnić Tunić Lektor: Ivana Korom

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

Zamislite daleku budućnost u kojoj će ljudi dospeti dalje od naše planete,

forge cities on planets thousands of light-years away,

podići gradove na planetama udaljenim hiljadama svetlosnih godina

and maintain a galactic web of trade and transport.

i održavati galaktičku mrežu trgovine i transporta.

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

Šta je tačno potrebno da naša civilizacija napravi taj korak?

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

Treba obratiti pažnju na mnogo toga - kako bismo komunicirali?

What might a galactic government look like?

Kako bi funkcionisala galaktička vlada?

And one of the most fundamental of all:

I najvažnije od svega:

where would we get enough energy to power that civilization—

odakle bismo crpeli energiju dovoljnu da je cela civilizacija koristi -

its industry, its terraforming operations, and its starships?

za industriju, procese teraformiranja i svemirske brodove?

An astronomer named Nikolai Kardashev proposed a scale

Astronom pod imenom Nikolaj Kardašev tvorac je skale

to quantify an evolving civilization’s increasing energy needs.

koja meri nivo napretka civilizacije spram njenih zahteva za energijom.

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

U civilizaciji tipa 1, u kojoj se trenutno nalazimo,

planet-based fuel sources like fossil fuels,

izvori goriva na planeti, kao što su fosilna goriva,

solar panels and nuclear power plants

solarne ploče i nukearne elektrane

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

su dovoljni da potkrepe potrebe ostalih planeta u sklopu solarnog sistema,

but not much beyond that.

ali ne mogu da urade više od toga.

For a civilization on the third and final stage,

Za civilizaciju tipa 3, koja je dostigla poslednju fazu,

expansion on a galactic scale would require about 100 billion times

napredovanje na galaktičkoj skali zahtevalo bi oko 100 milijardi puta

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

više energije nego čitavih 385 jotadžula koje sunce ispusti svakog sekunda.

Barring a breakthrough in exotic physics,

Ako izuzmemo buduća otkrića u fizici,

there’s only one energy source that could suffice:

postoji samo jedan odgovarajući izvor energije:

a supermassive black hole.

supermasivna crna rupa.

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

Nije logično da posmatramo crnu rupu kao izvor energije,

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

ali ona je upravo to, zahvaljujući akrecionom disku:

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

kružnoj, ravnoj strukturi koja se stvara kada materija uđe u horizont događaja.

Because of conservation of angular momentum,

Da bi se održao moment impulsa,

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

čestice ne upadaju naglo u crnu rupu.

Instead, they slowly spiral.

Umesto toga, one lagano kruže oko nje.

Due to the intense gravitational field of the black hole,

Kako je gravitaciono polje crne rupe izuzetno jako,

these particles convert their potential energy to kinetic energy

čestice pretvaraju potencijalnu energiju u kinetičku

as they inch closer to the event horizon.

što se više približavaju horizontu događaja.

Particle interactions allow for this kinetic energy

Interakcije čestica omogućavaju kinetičkoj energiji

to be radiated out into space

da se širi

at an astonishing matter-to-energy efficiency:

neverovatnom brzinom:

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

Šest posto za nerotirajuće crne rupe i do 32 posto za rotirajuće.

This drastically outshines nuclear fission,

Ovo znatno nadmašuje nuklearnu fisiju,

currently the most efficient widely available mechanism

koja je trenutno najefikasniji i najdostupniji način

to extract energy from mass.

da se energija oslobodi iz mase.

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

Fisija pretvara samo 0.08 posto uranijuma u energiju.

The key to harnessing this power may lie in a structure

Odgovor na pitanje kako iskoristiti energiju leži u pojmu

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

znanom kao Dajsonova sfera, koji je osmislio fizičar Friman Dajson.

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

Dajson je 1960-ih predložio da bi napredna svetska civilizacija

could engineer an artificial sphere around their main star,

mogla da napravi veštačku sferu oko glavne zvezde,

capturing all of its radiated energy to satisfy their needs.

skupljajući tako svu njenu energiju da bi zadovoljila svoje potrebe.

A similar, though vastly more complicated design

Sličan, mada umnogome komplikovaniji plan

could theoretically be applied to black holes.

mogao bi u teoriji da se primeni i na crnu rupu.

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

Kako bi proizvela energiju, crnu rupu je neophodno konstantno "hraniti" -

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

zbog toga ne bi bilo dobro prekriti je sasvim sferom.

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

Čak i da se to uradi, mlazevi plazme koji izbijaju sa polova

of many supermassive black holes

mnogih supermasivnih crnih rupa

would blow any structure in their way to smithereens.

razneli bi na komadiće bilo koju stvar koja im se nađe na putu.

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

Baš zbog toga, bilo bi bolje napraviti nešto nalik Dajsonovom prstenu,

made of massive, remotely controlled collectors.

sastavljenom od ogromnih kolektora, kojima se upravlja na daljinu.

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

Oni bi kružili oko crne rupe,

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

na primer po ravni akrecionog diska ali malo dalje od nje.

These devices could use mirror-like panels

Te naprave bi mogle da koriste ploče slične ogledalu

to transmit the collected energy to a powerplant,

kako bi prenele sakupljenu energiju do nuklearne elektrane

or a battery for storage.

ili akumulatora gde bi se ona čuvala.

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

Ti kolektori bi morali da imaju precizno određen poluprečnik:

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

ako su preblizu, istopili bi se od količine emitovane energije.

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

Ako su predaleko, mogli bi da sakupe samo deliće raspoložive energije

and might be disrupted by stars orbiting the black hole.

i postoji mogućnost da bi ih ometale zvezde koje kruže oko crne rupe.

We would likely need several Earths worth of highly reflective material

Najverovatnije bi bile potrebne ogromne količine izuzetno reflektujuće materije

like hematite to construct the full system—

kao što je hematit, da bi se ceo sistem sproveo u delo -

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

zajedno sa nekoliko rasturenih planeta kako bi se napravilo mnoštvo robota.

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

Jednom napravljen, Dajsonov prsten bio bi remek-delo tehnologije,

powering a civilization spread across every arm of a galaxy.

opskrbljavajući civilizaciju raširenu na sve strane galaksije.

This all may seem like wild speculation.

Sve ovo se možda čini kao puko nagađanje.

But even now, in our current energy crisis,

Međutim, i dan danas, u trenutnoj energetskoj krizi,

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

suočavamo se sa ograničenim resursima naše planete.

New ways of sustainable energy production will always be needed,

Novi načini proizvodnje održive energije uvek će biti potrebni,

especially as humanity works towards the survival

posebno kako čovečanstvo sve više radi na opstanku

and technological progress of our species.

i tehnološkom napretku ljudske vrste.

Perhaps there’s already a civilization out there

Možda tamo negde već postoji civilizacija

that has conquered these astronomical giants.

koja je pokorila astronomske divove.

We may even be able to tell

Možda to možemo da primetimo

by seeing the light from their black hole periodically dim

tako što povremeno uočimo svetlo crne rupe koje se prigušilo

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

dok delovi Dajsonovog prstena prolaze između nas i njih.

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

Ili su pak te neverovatne strukture osuđene da ostanu u domenu teorije.

Only time— and our scientific ingenuity— will tell.

Samo će vreme, i naša domišljatost u polju nauke, pokazati.