Farmot csinlunk a fekete lyukbl, hogy elhalasszuk a vilgvgt

Meddig hzhatjuk ezen a vilgon?

2019 volt az v, amikor az emberisg elsknt rnzhetett egy szupermasszv fekete lyukra. Egy olyan klns objektumra, amelybl majdnem minden galaxis kzepn megbjik egy. Csodlatos tudomnyos eredmny s gynyr ltvny mindez, amely jcskn megmozgatta az emberek fantzijt. Legutbbi cikknkben elmesltk, hogy mi kze a fekete lyukaknak a Google nvhez, bemutatva, hogy nagysgrendileg gy ppen egy googol vig lhetnek ezek a lenygz fekete gitestek.

Az els kpnk egy szupermasszv fekete lyukrl. Forrs: EHT Collaboration

Itt pedig most r is kapcsoldnnk erre a megllaptsra a kvetkez krdssel: vajon mi, emberek, meddig lhetnk ebben az univerzumban? Gondolhatnnk, hogy amilyen rlt a politikai helyzet manapsg, elbb-utbb szpen kipuszttjuk magunkat. Mg az optimistbbak is legfeljebb azt mondjk, hogy ha nem ljk meg egymst, akkor megteszi azt majd helyettnk egy meteorit, vagy vgs soron a Napunk puffadsa perzsel fel minket. Csakhogy ez itt mg nem biztos, hogy a trtnet vge!

A jv latolgatsa nhny vre elre is bizonytalan talaj, nemhogy vmillikra, s akkor hol vagyunk mg az igazn nagy szmoktl, mint a googol (10¹⁰⁰). De tekintsnk most ettl el, s prbljuk meg a dolgot gy vgiggondolni, hogy a jelenlegi tudsunk szerint mi az az elmleti maximum, ameddig kihzhatjuk ezen a vilgon.

Nem lesz zkkenmentes

Az emberi civilizci tllshez iszony sok problmval kell megkzdennk. Tulajdonkppen mr ma is tbb olyan veszedelemmel nznk szembe, amely rkre megpecstelheti az emberisg sorst. Ilyen a globlis felmelegeds, amely ha nagyon elrontjuk a dolgokat, akkor potencilisan mr azeltt lakhatatlann teheti a bolygnkat, hogy a Nap ugyanehhez akr csak hozzkezdene. Nehz megmondani, hogy kpesek vagyunk-e annyira elbaltzni a dolgokat, hogy Vnuszt csinljunk a Fldbl, de taln mg idben vagyunk, hogy lpjnk.

Remlhetleg immr egy atomhbor kvetkezmnyeit is megrtettk annyira, hogy ne akarjunk ilyet magunknak. Amennyiben pedig az emberisg nem puszttja el sajt magt, akkor valjban olyan szerencss helyzetben vagyunk, hogy egszen sok idnk van a tllsen gondolkodni. Mr ha egy vratlan katasztrfa nem szl kzbe.

Emberi szemmel nzve viszonylag ritkk a nagyobb kihalsok a Fldn, csak olyan durvn 30 milli vente trtnik ilyen a mltbl kiindulva. Aggaszt mondjuk, hogy igencsak rgen volt mr hasonl, de ez azrt szerencsre nem jelenti azt, hogy akkor mindjrt jnnie kell a kvetkez katasztrfnak. Radsul az emberi civilizci immr kpes a veszedelmes folyamatok egy rszt elre ltni. szre tudjuk venni pldul, ha egy nagymret k vagy jgdarab a Jupiter vdhljt kikerlve felnk tart. gy tulajdonkppen van r esly, hogy egy ideig mg kihzzuk itt a Fldn. Az igazi krds pedig az, hogy a megnyert idvel vajon mit tudunk kezdeni. Hol tart majd pr milli v mlva a technolgia?

Amennyiben eljut odig az emberisg, hogy mr nem a bels viszlyaival lesz fknt elfoglalva, hanem a vilg megismersvel, akkor egyszer taln szintet lphet a civilizcink. Ha csak ekkor jn az jabb dingyilkos meteorit, akkor pedig azzal mr remlhetleg meg fogunk birkzni. A Nap jelentette veszly pusztn 600 milli v mlva lesz igazn slyos, amikorra a csillagunk megnvekedett fnyereje nekikezd az let kipuszttsnak, 1 millird v utn pedig a viznk elprologtatsnak. Ha erre nem tallunk vlaszt, akkor biztosan kipusztulunk. Ugyanakkor ez azrt rengeteg id, vagyis nem elkpzelhetetlen, hogy addigra mr kpesek lesznk a Fldn kvl is meglni, st, netn magt a bolygt odbb tenni.

Az elmleti lehetsg teht megvan r, hogy tlljk a Nap felfvdst. Mivel a csillagunkban durvn 5 millird vnyi zemanyag (hidrogn) van, ezrt gy elg sok gondolkodsi idt kapunk tle, hogy kitalljuk a kvetkez nagy lpst. Szerencsnkre, a Nap gy nz ki, hogy nem elg nagy ahhoz, hogy szupernovaknt vgezze (s remlhetleg a kzelnkben sem trtnik ilyen, mert az szintn nagyon kellemetlen volna), gy pedig nem kell szvesztve meneklnnk a naprendszerbl. A csillagunk az lete vgn egy vrs riss fvdik, majd pedig fehr trpv zsugorodik ssze. Ebbl egy j ideig mg tovbbi – noha jval kevesebb – energit nyerhetnk, de azrt eddigre mr j lenne kpess vlnunk a galaxison belli kltzsre (amely ekkorra mr egyeslt az Andromda-galaxissal).

Muszj lesz kltzni

Az univerzumban jelenleg folyamatosan halnak meg s szletnek j csillagok, gy ha a tvoli rokonaink kpesek lesznek a galaxisunkon bell utazni (azon tl valsznleg sosem lehet majd az univerzum tgulsa miatt), akkor temrdek idt nyerhetnek ahhoz, hogy megtalljk a soron kvetkez akadlyra a megoldst.

Tudomnyos megfigyelsek szerint az univerzum folyamatosan tgul, s ebbl sajnos egy meglehetsen stt jv trul elnk. Sz szerint stt. Nagyon ers lbakon ll az a forgatknyv, hogy a vilgunk rkk tgulni fog, s ekzben folyamatosan kzeltnk az abszolt nulla fokos hmrsklethez. Ez az gynevezett „Nagy fagys” (Big Freeze) hipotzis, amely a „Nagy szakadssal” (Big Rip) karltve a legfontosabb elmleteink ntte ki magt az elmlt idszakban. Ez utbbi sem jsol tl szp jvt, ugyanis azt felttelezi (folyamatosan nvekv stt energival szmolva), hogy az univerzum tgulsa idvel mindent sztszakt.

Ha mindez mg nem volna elg, akkor ezek mellett mg az is elkpzelhet, hogy maguk a protonok is sztesnek nmi id utn, ezltal megpecstelve a sorsunkat az univerzumban. Tulajdonkppen ezen forgatknyvek egyike sem szolgltat olyan jvt, amelyben az emberisgnek helye volna, de ha lehet ilyen mondani, akkor taln mg a nagy fagyssal jrhatunk a legjobban. De ez azrt zls krdse is. A tovbbiakban most azt nzzk meg, hogy ekkor – ersen elmleti skon mozogva – mennyi ideje lehet htra az embereknek.

A folyamatosan tgul rben durvn 10¹⁴ v mlva mr nem szletik jabb csillag. A meglvk idvel kifogynak az zemanyagbl s ltvnyosan kimlnak. Ekkorra a legtbb bolyg is elvesztheti a plyjt, a megmaradt gitestek pedig vagy kiesnek a galaxisukbl, vagy pedig vgs soron az annak kzepn megbly fekete lyuk martalkv vlnak. A Tejtrendszer esetben ez a Sagittarius A* volna, amit szintn „lefotztak” a tudsok, de a kpt mg egyelre nem tettk kzz. A nagyon tvoli jvben ugyanakkor az Andromdval tkz galaxisunk kt szupermasszv fekete lyuka is egybeforrhat egy hossz tnc utn, egy mg slyosabb gitestet eredmnyezve.

El kell mennnk a fekete lyukhoz

Nos, amennyiben a csillagok kimlst valahogy tlli az immr nagyon ids civilizcink, akkor azzal a problmval kerl majd szembe, hogy honnan szerezzen jabb energiaforrst. Valamikor 10⁴⁰ v mlva jutunk el oda, hogy a fekete lyukak vlnak az res s stt univerzumunk uraiv.

Ekkor lesz csak szksg arra a rendkvl kreatv tletre, amivel mr ma is ellltak az elmleti fizikusok. Ez volna az gynevezett fekete lyuk farmols, amely nem takar mst, minthogy jobb hjn ezekbl a stt objektumokbl nyernk ki energit.

Illusztrci. Forrs: Shutterstock

Hihetetlenl hangzik, de ez a dolog kornt sem lehetetlen. St, az elmleti fizikban mr egyenesen tbb tlet is szletett arra, hogy miknt lehetne megcsapolni a fekete lyukak energijt a nagyon tvoli jvben.

Az egyik mersz felvets, hogy elszr a fekete lyukak forgsi energijt hasznljuk ki, ugyanis a fekete lyukak a csillagokhoz hasonlan szintn forognak. (Mindezt egy bizonyos Roger Penrose ltal kitallt mechanizmus tenn lehetv, vagy pedig az gynevezett Blandford-Znajek folyamat, amelyek rszleteitl itt most eltekintnk.) A dolog elmletileg mkdhet, csakhogy egy id utn ezzel meglltannk a fekete lyukak forgst, amit kveten egy jabb mdszerre lesz szksge a leszrmazottainknak.

Prblkozhatunk pldul azzal is, hogy anyagot doblunk bele, amit ilyesformn energiv alakthatunk, de a problma ezzel az, hogy fls anyag kell hozz. Az mrpedig ekkorra nem nagyon lesz. gy aztn knytelenek lesznk egy mg problmsabb energiaforrst felvenni az trendnkre: magt a Hawking-sugrzst.

Ahogy legutbbi cikknkben elmagyarztuk: a fekete lyukak sem lnek rkk, mert az esemnyhorizontjuk faln olyan kvantummechanikai jelensgek jtszdnak le, amelyek miatt energit vesztenek. Egyszeren fogalmazva, a fekete lyuk szln ltrejv rszecskk s antirszecskk kzl az egyiket a nagy test elkapja, mg a msik ppen megszkik. Ebbl kvetkezen pedig a fekete lyukak gymond prolognak, s nagyon lassan maguk is kimlnak. Ez a jelensg a szupermasszv fekete lyukaknl rendkvl lass, s ebbl rdemi mennyisg energit nyerni nem knny feladat. Az elmleti lehetsg viszont megvan r, s ha mr addig tlltnk valahogyan, akkor ennek a mikntjt is csak kitalljuk.

A trtnetnk teht most gy ll, hogy az univerzum egy rendkvl res, stt s borzalmasan hideg helly vltozott, amiben mr fknt csak fekete lyukakkal tallkozhatunk (egyb dolgok, mint pldul stt anyag, akkor is lesznek, de ettl most tekintsnk el). Nos, ebben a vilgban, ha tl akar lni egy intelligens ltforma, akkor azt mr csak a fekete lyukak kr gylve, s az energijukat farmolva teheti meg.

Elhalasztjuk egy idre a vilgvgt

Ha ez a dolog bevlik, s el tudunk ldeglni a Hawking-sugrzs adta rendkvl gyr energin, akkor bizony jabb hossz veknek nznk elbe. St, igazbl annyira sok idt nyernk, hogy az eddig eltlttt letnk szinte eltrpl majd mellette. A tudomnyos szmtsok szerint ugyanis a szupermasszv fekete lyukak egszen egy googol vig lhetnek, vagy ha nagyon nagyok, akkor valamivel mg akr tovbb is.

Ez a Google-alaptkat is meginspirlt szm a 10¹⁰⁰-t takarja. A fekete lyukak megcsapolsval teht lnyegben elhalaszthatjuk a vilgvgt egy nagyon hossz idre, hiba mlik ki az sszes csillag fnye. Ha azonban egyszer letelik ez az id is, akkor a jelenlegi tudsunk szerint mr tnyleg kptelensg lesz tovbb lnnk. A gondolatainkhoz mindenkppen energira van szksg, abbl pedig mr nem lesznk kpesek tbbet szerezni.

Ezennel a vgre is rtnk a futurisztikus trtnetnknek. rdekes belegondolni, hogy valamilyen szinten mr most ltjuk a vgs hatrt az emberi letnek, amely akrmilyen rlten is hangzik, de taln a fekete lyukaknak ksznheten lehet csak igazn hossz. Durvn egy googol vnk lehet htra, ha minden tkletesen megy. De ehhez ideje elkezdennk a tudomnyra fkuszlni.