블랙홀 폭탄과 문명

가장 폭력적인 에너지 블랙홀

블랙홀 폭탄, 빠른 회전의 블랙 홀과 큰 거울 필요

회전 블랙홀은 우주의 유일한 에너지원

입력시간 : 2019-09-01 21:03:32 , 최종수정 : 2019-09-05 10:30:43, 김태봉 기자

블랙홀 폭탄과 블랙홀 문명

블랙홀은 우주에서 가장 큰 폭력적인 에너지를 모아 놓은 것이다.
너무 가까이 다가 가면 당신을 삼켜 버리고 자신의 수집에 여러분의 에너지를 더할 거다. 그래서 우리는 이 에너지를 영원히 잃는다.
과연 그럴까? 우주 속임수 코드가 존재하는 것이 밝혀졌다.
모든 것의 종말까지 문명에 에너지를 공급하는 방법, 또는 우주에서 가장 큰 폭탄을 제조하는 방법.
하지만 어떻게?
우리는 모든 에너지가 영원히 블랙 홀에 갇혀 있다는 것을 배우지 않았나?심지어 빛까지도 말이다.
이것은 사실이다.

당신이 우주에서 가장 이상한 존재에 대해 알고 있다고 생각하는 모든 것은, 단순한 이유 하나 때문에 더욱 이상해질 것이다.
블랙홀은 돌고 있다. 블랙홀이 회전하는 이유
정말로 거대한 별들이 죽을 때, 그들의 중심 핵은 그들 자신의 중력에 의해 블랙 홀로 붕괴된다.
이것은 아주 큰 것이 아주 아주 작아진다는 것을 의미한다. 우주에서 가장 작을 정도다. 하지만 별들이 회전하고 있고, 우리 우주의 근본적인 속성은 회전하는 것은 멈추고 싶지 않아한다는 것이다.
우리는 이것을 "각 운동량"라고 부른다. 그리고 이 각 운동량은 사라질 수 없다. 회전하는 큰 물체는 작아질수록 더 빠르게 회전한다. 따라서 별의 중심이 무너지면 블랙홀로 붕괴될 때까지 속도가 빨라지고 빨라지며 빨라진다.
그리고 블랙 홀은 상상도 할 수 없을 정도로 빠르게 회전하고 있다.
그들 중 몇몇은 초당 수백만번 회전한다.

회전하는 블랙홀이 특별한 이유
회전하지 않는 블랙홀과 마찬가지로, 회전하는 블랙홀은 중심에 사건 지평선과 특이점을 가지고 있고, 모든 질량이 집중되어 있다.
특이점은 대개 표면적이 없는 단일하고 무한히 작은 점으로 설명됩니다. (뒤에 설명 참조) 하지만 점은 회전할 수 없기 때문에, 회전하는 특이점은 점일 수 없다. 대신, 그것은 RINGularity(특이링)이다.
특이링은 표면이 없고 두께가 0인 고리로, 블랙 홀의 모든 질량을 포함하여 매우 빠르게 회전한다.

블랙 홀은 너무 빠르게 회전하기 때문에 공간과 시간 자체를 변형시킵니다.
말 그대로 공간을 끌고 갑니다. 힘이 이렇게 큰다.
이것은 시공간의 새롭고 매우 이상한 영역, 즉 블랙홀을 감싸는 작용권(Ergosphere)를 만든다. (:회전하는 블랙홀의 외부에 위치하는 영역으로, 블랙홀로부터 에너지와 질량을 얻는 것이 이론적으로 가능한 공간)
사건의 지평선 너머에서 시공간은 완전히 깨지지만, 작용권(Ergosphere) 내부에서는 절반 밖에 고장나지 않는다.
작용권(Ergosphere) 안에는 아무 것도 이해가되지 않는다. 들어가서 다시 떠날 수도 있지만, 대단한 경험은 아니다.

이렇게 상상하실 수 있다. 정지한 블랙 홀에 빠지는 것은 구멍 아래로 미끄러지는 것과 같다.
회전하는 블랙 홀의 작용권(Ergosphere) 안에 있는 것은 치명적인 하수구 아래로 나선형으로 빨려드는 것이다.
블랙홀은 자신의 운동 에너지를 회전의 형태로 옮겨서 작용권(Ergosphere)에 들어가는 모든 것에 전달한다.

고리 모양은 당신이 싫든 좋든 춤을 추게한다.
여기 가만히 서 있기 위해서는 빛의 속도보다 더 빨리 움직여야 하는데, 이것은 불가능한 일이다. 그러나 여기에 우리의 속임수 코드가 있다. 우리는 이 에너지를 훔칠 수 있고, 훔칠 만한 에너지는 아주 많다.

괴물로부터 에너지를 훔치는 법
은하수의 중앙에 있는 초거대 블랙 홀을 가져간다.
우리는 수십억년 안에 은하계의 모든 별들이 분출하는 만큼의 에너지를 훔쳐 올 수 있다. 이 에너지를 훔치는 가장 쉬운 방법은 묘하게도 무언가를 블랙 홀에 떨어뜨리는 것이다.
우리가 작용권(Ergosphere) 안으로 들어갈 때, 특이링의 힘이 우리에게 영향을 미친다.

소용돌이 속에 있는 것과 같죠. 시공간이 소용돌이 치는 것처럼 말이다.
당신이 현명하다면, 당신은 당신의 이익을 위해 물을 사용할 수 있고, 전보다 빨리 수영 할 수 있다. 말하자면, 이것은 로켓을 작용권에 보내고 블랙홀과 거래하는 것을 의미한다.
우리는 작용권에 약간의 물질 에너지를 주고, 작용권은 우리에게 약간의 회전 에너지를 준다. 하지만 이것은 공정한 거래가 아니다. 우리는 더 나은 거래를 할 수 있다.

일반적으로 로켓을 발사하면 화학 에너지를 운동 에너지로 교환한다. 이것은 마치 수영장에서 앞으로 나아가는 것과 같다. 하지만 당신이 작용권(Ergosphere) 내부에서 로켓을 발사한다면, 이것은 마치 파도 수영장에서 여러분 자신을 앞으로 밀어 붙이는 것과 같다.
파도의 회전 에너지는 여러분 자신을 밀어서 얻을 수 있는 것보다 훨씬 더 강한 힘을준다.
블랙홀의 회전으로 인한 부스트가 너무 커서, 당신은 가한 에너지보다 훨씬 더 많은 에너지로 작용권(Ergosphere)을 떠나게 된다.
블랙홀은 작은 양의 회전 에너지를 당신에게주고, 조금 느려진다. 분명히, 이것은 많은 음식을 필요로한다.
다행히도 블랙 홀은 입맛이 까다롭지 않다.
진보 된 미래 문명은 아마 소행성을 수확하여 에너지를 필요로 할 때 그것을 블랙 홀에 떨어 뜨릴 것이다. 하지만 블랙 홀에서 에너지를 얻을 수 있는 훨씬 더 좋은 방법이 있고, 이상하게도, 블랙 홀은 어떤 생물도 만들고 싶어 하지 않는 가장 큰 폭탄을 만든다.

블랙홀 폭탄
블랙홀 폭탄을 만들기 위해서는 빠르게 회전하는 블랙 홀과 큰 거울 두가지만 있으면 된다.
거울은 블랙 홀을 완전히 감싸야 하는데, 전체 별의 에너지를 모으는 거대한 구조 인 다이슨 스피어(Dyson Sphere)와 비슷하다.
그럼에도 불구하고, 우리의 거울은 만들기가 더 쉬울 것이다.
거울은 더 간단하고 블랙홀은 별보다 훨씬 작다.

만약 거울을 10센티미터 두께로 만든다면, 큰 소행성의 금속 정도면 우리 태양의 질량을 가진 블랙 홀을 만들기에 충분한 물질일 것이다.
거울이 설치되면 창문을 열고 블랙홀에 전자파를 쏘면된다.
여러분은 벽에 공을 던지는 것을 상상함으로써 다음에 무슨 일이 일어날지 상상할 수 있다. 그리고 그것은 총알보다 더 빨리 돌아온다.

파도는 빛의 속도로 블랙 홀에 부딪친다
파도의 작은 부분은 사건의 지평선을 지나면 영원히 사라진다. 하지만 사라지는 에너지보다 훨씬 많은 에너지가 작용권을 통과하고, 작용권에서 그것의 회전 에너지를 보태며 증폭된다.
그들은 이제 회전 초방사 산란(superradiant scattering)을 시작한다.
그것은 "거울과 블랙홀 사이를 돌아 다니며 더 강해지고 있습니다"라는 환상적인 과학 용어다.에너지는 돌아다닐수록 기하 급수적으로 강해진다.
거울 속의 일부 창을 열면 처음 주입했던 파도에서 빠르게 자라는 에너지를 얻을 수 있다.
이론적으로는 실용적인 목적의 수조 년 동안 끊임없는 에너지원을 만들어 낼 수 있다.

아니면, 그걸 날려 버릴 수도 있다.
파도가 방출되지 않으면, 그들은 계속해서 강해지고 블랙 홀에서 점점 더 많은 에너지를 얻게 되어 결국 거울을 산산조각낼 것이다.
초거대 블랙 홀은 초신성만큼 많은 에너지를 분출시켜, 이 폭탄은 어떠한 생명체도 만들어 낼 수 없는 가장 큰 폭발을 일으킬 것이다.

죽어가는 우주의 마지막 집.
블랙홀 폭탄, 펜로즈 과정 및 회전 초방사 산란의 아름다움은 과학 소설이 아니라는 것이다. 먼 미래에 이것은 우리의 죽어가는 우주에서 생존 할 수있는 유일한 방법 일 것이다.
모든 적색 왜성이 식어 버리고 모든 백색 왜성이 흑색 왜성으로 변한 후에, 우주는 영원히 어두워 질 것이다.
회전 블랙 홀이 전체 우주에서 생명체가 얻을 수 있는 유일한 에너지원일지도 모른다. 그렇다면, 존재하는 마지막 생명체는 언젠가 블랙홀 주변에서 삶을 끝낼 것이다.

오싹하지만, 다행스럽기도 하다.
빛이 전혀 없어도 우리가 갈 수 있는 곳이 있다는 것이 밝혀졌다.
블랙 홀은 흥미로운 만큼 불가사의하지만, 우리는 블랙홀에 대해 꽤 많은 것을 알고 있다.
수학을 사용하여 우리는 사물을 계산할 수 있고 우리가 그것에 빠지면 어떻게 죽는지에 대한 이론을 생각해 낼 수 있다.

번역자: Kurzgesagt In a Nutshell

영상: Kurzgesagt In a Nutshell

출처: https://www.youtube.com/watch?v=ulCdoCfw-bY

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