هل يمكننا حصاد الطاقة من نجم؟

Send

سوف تحتاج حضارتنا إلى المزيد من القوة في المستقبل. الطرق التي نستخدم بها الطاقة اليوم: للإضاءة والنقل وتوزيع الطعام وحتى الترفيه ستبدو مضحكة وبعيدة عن أسلافنا.

مع تحسن تقنيتنا ، سيزداد طلبنا على الطاقة. ليس لدي أي فكرة عن الغرض الذي سنستخدمها من أجله ، لكنني أضمن أننا سنرغب في ذلك. ربما سنقوم بتنظيف المحيطات ، أو عكس الاحترار العالمي ، أو تحويل الحديد إلى ذهب ، أو أي عدد من الأنشطة التي تستهلك كميات هائلة من الطاقة. لن يتم تسليم الوقود الأحفوري ، وتأتي مع بعض الآثار الجانبية غير المرغوب فيها. سيوفر الوقود النووي الكثير من الطاقة حتى ينفد.

نحن بحاجة إلى أقصى موارد الطاقة. نريد تسخير القوة الكاملة لنجمنا. توقع عالم الفلك السوفييتي نيكولاي كارداشيف أن الحضارة المستقبلية قد تسخر في نهاية المطاف قوة كوكب بأكمله. سماها حضارة من النوع الأول. النوع الثاني سيسخر ناتج الطاقة الكامل للنجم. وستستخدم حضارة من النوع الثالث قوة مجرتهم بأكملها. لذلك دعونا نفكر في حضارة من النوع الثاني.

ما الذي يتطلبه الأمر في الواقع لتسخير 100٪ من طاقة النجم؟ نحتاج إلى إنشاء Dyson Sphere أو Cloud وجمع كل الطاقة الشمسية المنبعثة منها. ولكن هل يمكننا أن نفعل ما هو أفضل؟ هل يمكننا استخراج المواد مباشرة من نجم؟

تراهن ، إنه المستقبل!

هذه فكرة تعرف باسم "الرفع النجمي". سرقة وقود الهيدروجين من الشمس واستخدامه لاحتياجات الطاقة المستقبلية. في الواقع ، تقوم الشمس بذلك بالفعل ... بشكل سيئ. تولد النجوم مجالات مغناطيسية قوية. إنها تلتوي وتتحول عبر سطح النجم وتطرد الهيدروجين إلى الفضاء. لكنها مجرد مادة صغيرة. لتسخير قوة الشمس حقًا ، نحتاج إلى الوصول إلى هذا المخزن من الهيدروجين ، وتسريع عملية الاستخراج.

هناك بعض التقنيات التي قد تعمل. يمكنك استخدام أشعة الليزر لتسخين أجزاء من السطح وزيادة حجم الرياح الشمسية. يمكنك استخدام حقول مغناطيسية قوية لنقل البلازما بعيدًا عن أقطاب الشمس إلى الفضاء ، وبأي طريقة تحدث ، بمجرد حصولنا على كل ذلك الهيدروجين. كيف نستخدمها للحصول على الطاقة؟ يمكننا دمجها مع الأكسجين وإطلاق الطاقة عن طريق الاحتراق ، أو يمكننا استخدامها في مفاعلات الفضاء وتوليد الطاقة من الاندماج.

لكن الطريقة الأكثر فعالية هي إطعامها إلى ثقب أسود واستخراج زخمها الزاوي. يمكن لحضارة متقدمة للغاية أن تمتص المواد مباشرة من نجم وترسلها إلى الغلاف الجوي لثقب أسود للحيوانات الأليفة يدور بسرعة.

إليكم الدكتور مارك موريس ، أستاذ علم الفلك بجامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس. سيشرح:
"هناك هذه المنطقة ، تسمى ergosphere بين أفق الحدث وحدود أخرى ، في الخارج. الغلاف الجوي هو منطقة مثيرة للاهتمام خارج أفق الحدث حيث يمكن أن تحدث مجموعة متنوعة من التأثيرات المثيرة للاهتمام. على سبيل المثال ، إذا كان لدينا ثقب أسود تحت تصرفنا ، فيمكننا استخلاص الطاقة من دوران الثقوب السوداء عن طريق رمي الأشياء في الغلاف الجوي وانتزاع كل ما يخرج بسرعات أعلى ".

يُعرف هذا باسم عملية بنروز ، التي حددها روجر بنروز لأول مرة في عام 1969. من الممكن نظريًا استرداد 29٪ من الطاقة في ثقب أسود دوار. لسوء الحظ ، أنت أيضًا تبطئه. في النهاية يتوقف الثقب الأسود عن الدوران ، ولا يمكنك الحصول على المزيد من الطاقة منه. ولكن بعد ذلك قد يكون من الممكن أيضًا استخراج الطاقة من إشعاع هوكينج. التبخر البطيء للثقوب السوداء عبر الدهور. بالطبع ، إنه عمل صعب.

ويتابع الدكتور موريس: "ليس هناك حدود متأصلة باستثناء المشاكل المختلفة التي تعمل بالقرب من ثقب أسود ضخم. لا يمكن للمرء أن يكون في أي مكان بالقرب من ثقب أسود يتراكم المادة بنشاط لأن التدفق العالي للجسيمات النشطة وأشعة جاما. لذا فهي بيئة معادية بالقرب من معظم الثقوب السوداء الواقعية ، لذا دعوني أقول فقط إنها لن تكون في أي وقت قريب فيما يتعلق بحضارتنا. ولكن ربما حضارات النوع الثالث التي تتجاوز حدودنا بكثير بحيث تتجاوز خيالنا لن تواجه أي مشكلة ".

إن حضارة من النوع 3 ستكون متقدمة جدًا ، مع مثل هذا الطلب على الطاقة ، يمكنهم استخراج المواد من جميع النجوم في المجرة وتغذيتها مباشرة إلى الثقوب السوداء لحصاد الطاقة. تغذية الثقوب السوداء إلى الثقوب السوداء الأخرى لتدويرها مرة أخرى.

إنه عمل غير مفهوم للهندسة المجرة. ومع ذلك ، إنها نتيجة محتملة لطلبنا الشره للطاقة.