Imaginează-ți un viitor îndepărtat când oamenii ajung mai departe de Pământ,
clădesc orașe pe planete la mii de ani-lumină depărtare
și mențin o comunitate galactică de comerț și transport.
De ce avem nevoie pentru a face acest salt?
Sunt multe lucruri de considerat – cum am comunica?
Cum ar arăta un guvern galactic?
Și cel mai fundamental dintre toate:
de unde am lua destulă energie pentru a alimenta acea civilizație –
industria ei, operațiunile de terraformare și navele ei spațiale?
Un astronom numit Nikolai Kardashev a propus o scară
pentru a cuantifica nevoile energetice în creștere ale unei civilizații.
În primul stadiu evolutiv, în care suntem acum,
combustibilii de pe planetă precum carburanții,
panourile solare și centralele nucleare
sunt probabil suficiente ca să ne stabilim pe alte planete din sistemul nostru solar,
dar nu mult mai departe de atât.
Pentru o civilizație în al treilea și ultimul stadiu,
expansiunea la o scară galactică ar necesita aproape de 100 de miliarde
de ori mai multă energie decât cei 385 de yotta jouli pe secundă emiși de Soare.
Cu excepția unei descoperiri în fizica exotică,
există o singură sursă care ar putea fi suficientă:
o gaură neagră supermasivă.
Este contraintuitiv să te gândești la găurile negre ca surse de energie,
dar sunt exact asta, datorită discurilor lor de acumulare:
structuri plate și circulare formate de materia atrasă în ele.
Din cauza conservării momentului cinetic,
particulele nu se prăbușesc pur și simplu în gaura neagră.
În schimb, se rotesc încet.
Din cauza câmpului gravitațional intens al găurii negre,
aceste particule își trec energia potențială în energie cinetică
cu cât se apropie mai mult de orizontul evenimentelor.
Interacțiunea particulelor permit acestei energii cinetice
să fie radiată în spațiu
la o eficacitate materie-energie uimitoare:
6% pentru găurile negre ce nu se rotesc și până la 32% pentru cele ce se rotesc.
Asta depășește cu mult fisiunea nucleară,
cel mai eficient și accesibil mecanism la momentul actual
de a extra energia din masă.
Fisiunea transformă doar 0.08% dintr-un atom de uraniu în energie.
Cheia pentru a valorifica această energie ar putea sta într-o structură
concepută de fizicianul Freeman Dyson, cunoscută ca sfera Dyson.
În anii 1960, Dyson a propus că o civilizație planetară avansată
ar putea proiecta o sferă artificială în jurul stelei lor principale,
capturând toată energia ei radiată pentru a-și satisface nevoile.
Asemănător, deși cu un design cu mult mai complicat
ar putea fi teoretic aplicat și găurilor negre.
Pentru a produce energie, găurile negre trebuie hrănite continuu –
deci nu am vrea să le acoperim complet cu o sferă.
Chiar și dacă am face asta, jeturile de plasmă de la polii
multor găuri negre supermasive
ar distruge orice structură aflată în drumul lor.
Deci, în schimb, am putea concepe un fel de inel Dyson,
realizat din colectori masivi controlați de la distanță.
Ar roi într-o orbită în jurul găurii negre,
poate în planul discului ei de acumulare, dar la distanță.
Aceste dispozitive ar putea utiliza panouri de tip oglindă
ca să transmită energia colectată unei centrale electrice,
sau unei baterii pentru stocare.
Trebuie să ne asigurăm că acești colectori sunt construiți la distanța corectă:
prea aproape și s-ar topi de la energia radiată.
Prea departe și ar colecta doar o mică parte din energia disponibilă
și ar putea fi afectați de stelele ce orbitează în jurul găurii negre.
Ne-ar trebui probabil câteva Pământuri de material foarte reflectorizant
precum hematita ca să construim sistemul complet –
plus câteva planete dezasamblate ca să facem o legiune de roboți de construcție.
Odată construit, inelul Dyson ar fi o capodoperă tehnologică,
susținând o civilizație împrăștiată pe fiecare braț al galaxiei.
Toate astea ar putea părea niște speculații excentrice.
Dar chiar și acum, în criza noastră energetică,
ne confruntăm cu resursele limitate ale planetei noastre.
Noi metode de a produce energie sustenabilă vor fi întotdeauna necesare,
în special când umanitatea muncește pentru supraviețuire
și progresul tehnologic al speciei noastre.
Poate există deja o civilizație undeva
care a cucerit acești giganți astronomici.
Poate chiar ne vom putea da seama
prin observarea luminii găurii lor negre micșorându-se periodic
când bucăți din inelul Dyson trec între noi și ei.
Sau poate aceste suprastructuri sunt menite să rămâne pe tărâmul teoriei.
Doar timpul, și ingenuitatea noastră științifică, ne vor spune.