Kara Deliğin İçinden Enerji Çeken Uygarlıklar

Evrendeki son yıldızlar 100 trilyon yılda söndükten sonra insanlık kara deliklerden enerji çekerek nasıl yaşayacak? Önceki yazıda insanların kırmızı cücelerin ömrünü uzatarak ve yapay yıldızlar yaratarak 100 trilyon yıl yaşayabileceğini gördük. Şimdi 10⁴⁰ yıl, yani 10 katrilyon kere trilyon kere trilyon yıl sonra başlayacak kara delik çağında kara delik hasat teknolojileriyle nasıl hayatta kalabileceğimizi görelim. Kara deliğin içinden enerji çeken yaşam ve uygarlık neye benzeyecek?

Zamanın sonunda kara delik çiftlikleri

Evrendeki yıldız oluşumu 800 milyar yıl sonra durmaya başlayacak. Bu da Dünya’nın yaşının 200 katı, evrenin yaşının 60 katı ve insanlık geçmişinin 200 milyon katına eşittir. Kısacası akla hayale gelmeyecek kadar uzun bir süre ama sonsuzluk kadar uzun yaşaryarak en uzak gelecekteki kara delik çağına ulaşmayı başarırsanız bu süreleri dikkate almanız gerekebilir.

Gerçi Samanyolu’nda yıldız oluşumu yalnızca (!) 10 milyar yıl sonra, galaksimizin Andromeda’yla çarpışması tamamlandıktan uzun bir süre sonra duracak ama uzun vadeli düşünmeliyiz. Evren sürekli genişliyor ve 10 milyon ışık yılı çapındaki yerel grubun dışında kalan galaksiler de bizden sürekli uzaklaşıyor. Bu nedenle Samanyolu’nun Andromeda’dan sonra başka bir büyük galaksiyle çarpışıp yıldız oluşumunu canlandırması mümkün olmayacak.

İnsanlar 10 trilyon yıl sonra nasıl yaşayacak yazısında belirttiğim gibi insanlığın uzun vadede hayatta kalması tamamen enerji yönetim stratejisine bağlıdır. Bunun için de birkaç yöntem var: 1) Kırmızı cüce yıldızların ömrünü 1 trilyon yıldan 10 trilyon yıla çıkarabiliriz. 2) Kahverengi cüceleri ve gaz devlerini çarpıştırarak yeni kırmızı cüceler üretebiliriz. 3) Yıldız madenciliğinde anlattığım gibi süpernova olarak birkaç milyon yılda patlaması beklenen yıldızları hafifletip ömrünü uzatabiliriz.

Her ne yaparsak yapalım amacımız 10⁴⁰ yıl sonra başlayacak kara delik çağına kalmak olmalıdır. Bunun için de 1000 yıl içinde Tip II uygarlık haline gelerek yıldızların yerini değiştirmeye ve kendi evcil yıldızlarımızı üretmeye başlamamız gerekiyor. Aksi takdirde evrendeki galaksilerin yüzde 99’u evrenin genişlemesiyle bizden kopacağı için yeni yıldızlar ve yıldızların ham maddesi olan hidrojen stoklarını bulmamız zorlaşacaktır. Bunun bir çözümü var mı?

İlgili yazı: Kodlama İçin En Gerekli 16 Programlama Dili

 

Kara deliklerden antiyerçekimine

Kim bilir? Belki de antiyerçekimini nihayet bularak Tip III uygarlığa dönüşebilir ve kendi galaksilerimizi çarpıştırmaya başlarız. Böylece yerel gruptan daha uzaktaki galaksilere erişerek onların ham maddesini de yıldız üretiminde kullanırız. Bugün gözlemlenebilir evrende 2 trilyon büyük galaksi bulunuyor. Gelecekte ya ışıktan hızlı yolculuk etmeyi sağlayan warp sürüşünü geliştirerek ya da uzaktaki galaksileri üstümüze çekerek evrende yüzen en az 100 milyar galaksiye erişmemiz mümkün olabilir.

Sadece Samanyolu’nda 100 trilyon yıl yaşayabileceğimizi düşünürsek bu da insanlığın ömrünü katrilyon kere trilyon yıl, yani 10²⁷ yıla çıkarabileceğimiz anlamına geliyor. Özellikle de yıldızlar ve galaksiler arasındaki gaz ve toz bulutlarını kullanırsak fakat bunları yıldıza çevirmenin astarı yüzünden pahalıya gelebilir. Sonuç olarak yıldızlar bize 10¹⁴ ila yıl 10²⁷ kazandırabilir ama sonrası için kara delikleri hasat ederek onlardan enerji çekip yaşamayı öğrenmemiz gerekiyor.

Bunun için aklımızda tutacağımız iki nokta var: 1) Mutlak sıfır bugünkü evrende elde edilebilecek en düşük ısıdır ama gelecekte evren çok daha soğuk olabilir. 😮 ve 2) Gelecekte evreni dev bir bilgisayar simülasyonuna dönüştürerek bilgi işlem yapmanız için Launder enerji-bilgi işlem limitine ulaşmamız gerekecektir. Öyleyse kara deliklerden nasıl enerji çıkaracağız?

İlgili yazı: İnternetinizi Uçuracak En İyi 10 Modem

 

Kara deliklerden enerji çıkarmanın 3 yolu

Bunun 3 yolu var: Hawking radyasyonu, Penrose süreci ve Blandford–Znajek süreci. Hawking radyasyonunun nasıl oluştuğunu daha önce anlattım. Kendi mikro kara deliklerimizi oluşturarak bunların buharlaşmasıyla enerji üreten ve ışık hızının yüzde 12’si gibi yüksek hızlara çıkabilen kara delik motorlu yıldız gemilerini ayrıca ele aldım (Not: Uzay Yolu’ndaki Romuluslular mikro kara delik motorlu yıldız gemileri kullanıyor, D’deridex sınıfı savaş kuşları gibi).

Penrose sürecine kara delik bombası yazısında değindim ama bugün daha ayrıntılı ele alacağım. Blandford–Znajek sürecinin ise kara deliklerden ziyade onları saran sıcak ve parlak gaz disklerinden enerji çekmeye yönelik olduğunu belirteyim. Ancak, 100 trilyon yıl sonra veya akıllıysak yıldız kaynaklarını sona saklamak için çok daha önce kara deliklerden enerji çekmeye başlarsak bunu mikro kara deliklerle değil, sadece yıldız kütleli ve süper kütleli kara deliklerle yapabiliriz.

Neden derseniz: 1) Kara delikler ne kadar büyükse o kadar uzun ömürlü olur ama aynı zamanda o kadar az Hawking radyasyonu yayar. Örneğin bilinen en büyük kara delikler 40 milyar Güneş kütlesine sahip canavarlardır fakat bunlardan bir LED lambayı 1 saniye boyunca yakacak enerji çekmek için trilyon kere trilyon yıl beklemeniz gerekir! 2) Dolayısıyla kara delikleri çarpıştırarak onları da hiper kütleli kara deliklere dönüştürmeliyiz ki kara delik çağı daha uzun sürsün.

Kara deliğin buharlaşması

Kara delik çağı 10⁴⁰ yıl sonra başlayacak ve Güneş kütleli kara delikler 10⁶⁴ yıl sonra buharlaşacak. Gerçi teorik olarak en hafif yıldız kütleli kara delik 2,6 Güneş kütlesinde olacağı için siz ona 10⁶⁸ yıl deyin. Çok uzun bir süre ama her şeyin sonu var. 60 milyar Güneş kütleli kara delikler bile 10¹⁰⁰ yılda buharlaşarak yok olacak. Peki kara delikleri nasıl çarpıştırırız?

İlgili yazı: Zamanda Yolculuk Etmenin 9 Sıra Dışı Yolu

 

Doğal ve yapay süreçler

Yıldız motorlarını kullanarak galaksideki yıldızların yerini değiştirdiğimiz zaman galaktik merkezdeki süper kütleli kara deliğin çevresinde dönen kara deliklerinin yörüngesini de değiştirmiş oluruz. Bunu merkezden 40 bin ışık yılı uzaktaki kara deliklerde de yapabiliriz. Ancak, kara deliklerin yörüngesini değiştirerek onları çarpışmaya zorlamak zordur; çünkü çarpışacak kadar yakına gelmeleri milyarlarca yıl alır ve o sırada rastgele yörünge değişimleriyle tekrar uzaklaşabilirler.

Bunun yerine birbirine zaten yakın kara delikleri maniple edebiliriz ama aralarındaki güçlü yerçekimi onları kımıldatmayı zorlaştırır. Bunları yıldızların yerini değiştirerek kısa soruda kaydırmak zordur. Galakside buna uygun az sayıda kara delik olmasını bekleriz. Zaten çarpışmak üzere olan kara delikleri bulup bunların yanına kamp kurarak kara deliklerden enerji çıkarmak daha kolaydır.

Tabii çarpışan kara delikler kütleçekim dalgaları üretir ama bu olaya 1 milyar km gibi makul bir uzaklıkta olduğunuz zaman kütleçekim dalgaları tehlikeli olmaz. Çarpışan kara delikler kütlesinin üçte birini kütleçekim dalgaları halinde yayar; ama bunlar sadece çarpışan kara deliklerin yakınındaki cisimleri parçalayacak kadar şiddetlidir ki o mesafede yıldız kütleli kara deliklerin yerçekimi çarpışma olmasa da sizi spagettileştirerek parçalar. Kara delik çarpışmaları sanılandan güvenlidir.

Yine de yıldızları yerinden oynatarak kara deliklerin çarpışmasını beklemek veya çarpışan kara deliklere yolculuk etmek insanlığın kara delik çağına kalmasına pek yardım etmez. Sadece birkaç kara deliğin ömrünü uzatmış oluruz ve bu da fark yaratmaz. Gerçekte antiyerçekimini bularak kara delikleri yerinden oynatıp birleştirmek daha yararlı olur.

Çarpışan kara deliklerin etik sorunları

Tabii bu etik sorunlara da yol açar. Galaksinin içinde yeni süper kütleli kara delikler yaratmak galaksinin şeklini bozabilir, yıldızları dağıtabilir, yakına gelenleri yutabilir, radyasyon parlamalarına yol açabilir, özetle yaşam için tehlikeli olabilir. Galaksinin dışında süper kütleli kara delikler oluşturmak da galaksiyi yanağından tutar gibi bir yandan çekiştireceğinden bunu yaparken yerel ve Dünya dışı yaşama zarar vermemeye dikkat etmek gerekir.

İlgili yazı: Düz Dünya Teorisini Çürüten 12 Kanıt

 

Kara deliğin enerji sınırları

Kara deliklerin ömrü kütlesinin küpüne orantılı ve Hawking radyasyonu ile yaydığı enerji de (fotonlardan oluşan termal radyasyon, ısı enerjisi) kütlesinin karesiyle ters orantılıdır. Dolayısıyla iki kat kütleli bir kara delik sekiz kat uzun yaşar ama dört kat az enerji verir. Bu da kara delik çağına ancak süper kütleli kara deliklerle ulaşabileceğimiz ama bunlardan kayda değer Hawking radyasyonu elde edemeyeceğimiz anlamına geliyor.

Öyleyse kara deliklerden enerji çekmek derken yerçekimi enerjisinden söz ediyoruz. Gerçi ısı enerjisi çekmenin dolaylı yolları da var ama sırayla gidelim. Kara delikleri çarpıştırmaktan söz ettik fakat bu seçenek zor olduğu için uzun vadede yararlı olacak. Henüz galaksilerin göreli birbirine yakın olduğu şu gençlik yıllarımızda kara deliklere madde dökerek kütlesini artırabilir ve ömrünü uzatabiliriz. 😊

Bu da sandığımızdan kolaydır: Kara delikleri büyütmek için birkaç yüz yıldızı gönül rahatlığıyla feda edebiliriz. Henüz genç evrenimizde madde yoğunluğu yüksek. Bu nedenle bir kara delik boş uzayda bile yeterince seyrek gaz ve molekül yutarak Hawking radyasyonu ile kaybettiği kütleden fazlasını kazanabilir; yani yıldız yutarsa hızla büyüyecektir.

Kara delikler ancak 10⁴⁰ yıl sonra buharlaşmaya başlayacak; çünkü o zaman buharlaşmayı telafi edecek miktarda gaz yutamayacak. Erişilebilecek gaz tükenmiş olacak. Biz de kara delik çağına yönelik ultra uzun vadeli enerji planı yapmak için önce kara deliklerin enerji sınırlarını göstererek şimdiden kara delik ve yıldız yetiştiriciliğine başlamak gerektiğini söyledik. Peki yerçekimi ile nasıl enerji elde ederiz?

İlgili yazı: Holografik evren

 

Penrose süreciyle kara delik madenciliği

Öncelikle kara deliklerden yüzde 40 verimlilikle yerçekimi enerjisi elde edebiliriz ki bu da antimaddeye eşittir. Elbette antimaddeyle madde birbiriyle çarpıştığında başka parçacıklara ve enerjiye dönüşerek yok olur ama bizim m/am reaksiyonu ile kullanabileceğimiz enerji termodinamik gereği yüzde 40’la sınırlıdır.

Sonuçta kara delikler birim yakıt kütlesi başına enerji üretmek açısından atomu parçalamaktan ve nükleer füzyondan çok daha verimlidir. Kara delik bombasında gördüğümüz gibi kara delikleri kolay kolay patlatamazsınız. Yuttuğu kütleyi buharlaşana dek sakladığı için kara delikler bulabileceğiniz en uzun ömürlü enerji depolama sistemleridir.

Kara delik enerjisi kullanmanın en bilinen yolu Penrose sürecidir: Biz de yerçekimi derken aslında kara deliklerin kendi çevresinde dönüş enerjisini, yani açısal momentumunu merkezkaç kuvvetiyle çekip kullanabileceğimiz enerjiye dönüştürmeyi kast ediyoruz. Bunun prensibi momentum transferidir ve nasıl işlediğini Ay’ın oluşumuyla anlatalım: Ay oluştuğunda Dünya’ya çok yakındı ve bu yüzden Dünya’nın yerçekimi gelgit etkisinden etkilendi.

Ay’ın kendi çevresindeki dönüşü yavaşlarken gelgit kilidi yedi, bir yüzü hep Dünya’ya bakar oldu ve bu süreçte Dünya’dan aldığı momentumla bu kez yerküre çevresindeki dönme hızını artırdı. Bu da Ay’ın Dünya’dan uzaklaşmasına neden oldu. Kısacası bir sistemdeki toplam momentum her zaman korunur. Ay’ın ekseni çevresindeki dönüşünün yavaşlaması yörünge hızının artmasıyla karşılanmıştır. Kara delikten enerji çekmek anlamında kara delik madenciliği diyebileceğimiz Penrose süreci buna benzer bir şekilde çalışır:

İlgili yazı: Evren Bir Simülasyon mu?

 

Kara deliğin ipucu

Kara deliğe düşen hiçbir şey geri çıkamadığı için kara deliklerden nasıl enerji çektiğimize şaşırabilirsiniz ama yerçekimi açısından bakarsak kara delikler evrenin içinde yer alır ve kütlesiyle evreni etkiler. Yoksa yeterince yaklaşırsanız içine düşmeniz kaçınılmaz olmazdı. Bu da kara deliğin kendi çevresinde dönüş enerjisinin olay ufkunun dışında, kara deliğe en yakın kararlı yörüngeden daha yakın olan ergosfer bölgesinde depolandığı anlamına geliyor.

Ergosfer kaotiktir. Bu bölgede ya kara deliğin içine rastgele savrulur ya da uzaya itilirsiniz. Demek ki kara deliğe sakince düşmek mümkün değildir. Daha çok yerçekiminin su gibi çalkalandığı ergosferden kara deliğe itilirsiniz. Süper kütleli kara deliklerin ergosferi büyük, ama daha sakindir. Sadece iç kenarı belirgin ölçüde kaotiktir. Yine de bütün kara deliklerin ergosferi vardır.

Kara delikler kendi çevresinde dönerken uzay-zamanı ıslak bez sıkar gibi burar-büker ve bir tür yerçekimi girdabı oluşturur (yerçekimi vorteksi demek daha doğrudur; çünkü girdap su, hava ve diğer sıvıların içinde olur. Vorteks boş uzayın girdaplanmasıdır). Buna ek olarak ergosferin içinde zaman ve açısal momentum koordinatları yer değiştirir (kara deliğin içinde ise uzay ve zaman yer değiştirip zamanuzay olur). Bu kara delikten momentum yoluyla enerji çekmenizi sağlar ama garip bir şekilde:

İlgili yazı: 5 Soruda Paralel Evrenler

 

Kara deliğin negatif enerjisi

Ergosferde zamanla açısal koordinatların yer değiştirmesinin sebebi ergosfer girdabına kapılan bir cismin sadece kara deliğin dönüş yönünde dönecek olmasıdır. Ters yönde dönmesi imkansızdır ve bu nedenle tuzağa düşen cisim sonsuz uzaklıktaki bir gözlemciye göre pozitif veya negatif enerjiye sahip olabilir. Bu ne demek hocam derseniz: Kara deliğin dönüş yönünü evreni tümüyle saran kozmik mikrodalga artalan ışımasına göre belirleriz; çünkü kara delikler evrenin içinde döner.

Kara deliğin dönüş enerjisi sonlu uzaklıktaki biri için (isterse gözlemlenebilir evrenin sınırında, 46 milyar ışık yılı uzakta olsun) her zaman pozitiftir fakat enerjinin korunumu yazısında anlattığım üzere yerçekimi alanının doğası gereği, sonsuz uzaklıktaki gözlemci için pozitif veya negatif de olabilir! Yerçekiminin pozitif çekim yapması için yerçekimi alanının negatif olması gerekir ve ergosferde zamanla açısal koordinatların yer değiştirmesi işte bu yüzden ergosferdeki cismin negatif enerjiye sahip olmasını sağlayabilir. Peki bunu enerji çekmekte nasıl kullanırız?

Ergosfere büyük bir demir külçesi gönderir ve bunu tam ergosfere girerken patlayıcılarla ikiye ayırırsak bir parçası kara deliğe düşecek, diğeri ise uzaya savrulacaktır (bu parçaya takılı olan roketleri tam gaz ateşlersek). Öyle ki uzaya kaçan parçanın enerjisi bütün halindeki cismin ergosfere giriş enerjisinden fazla olur ve kara deliğe düşen parçanın enerjisi de negatif olur.

Bu yöntemle kara delikten yüzde 20,7 oranında net enerji elde edebiliriz. Teorik olarak elde edebileceğimiz maksimum enerji yüzde 29’dur. Işık hızının yüzde 99’uyla giden uzay gemisinde göreceğiniz gibi kütle-momentum enerjisinin verimliliği çok yüksektir. Kara deliklerden yüzde 40’a kadar enerjiyi Blandford–Znajek süreciyle elde ederiz.

İlgili yazı: Evrenin En Büyük Yıldızı UY Scuti mi?

 

Blandford–Znajek süreci

Bu süreçte kara deliklerden iki şekilde enerji çekebiliriz. Öncelikle kara deliğin yerçekimi kuyusuna ucuna makaraya sayılı halat takılı olan bir cisim bırakabiliriz. Cisim döne döne kara deliğe düşerken makara açılır ve halat uzar. Bu halatın kara deliğin dışındaki ucuna bir mil takar ve buna jeneratör bağlarsak kara deliğe düşerken kendi çevresinde dönen cisimle birlikte burulan halet sayesinde ve dinamo etkisiyle jeneratörden elektrik üretebiliriz.

Dahası kara deliğin yerçekimi alanına giren cisimlerin otomatik olarak kara deliğe düşmeyeceğini biliyoruz. Önce ergosfere girmeleri gerekiyor ve orada bile işleri şansa kalıyor. Kara deliğe yaklaşan cisimler genellikle yörüngeye girer. Burada aşırı ısınarak plazmaya dönüşüp aşırı parlak bir birikim diski oluşturur. Interstellar filminde gördüğünüz gibi süper kütleli kara deliğin birikim diski Güneş ışığı ve ısısı yerine geçebilir.

Hızla dönerken birbirine çarparak ısınan ve plazma halini alan cisimlerin oluşturduğu birikim diskleri kara delikleri pratikte birer yıldıza dönüştürecektir (burada sakin kara delikleri hiperaktif kuasarlara dönüştürmekten söz ediyoruz 😉). Galaktik merkezdeki süper kütleli kara delikleri de kuasara dönüştürebiliriz ama yakın yıldızlardaki olası yaşamı veya yaşama elverişli gezegenleri yok edebilecek şiddetli radyasyona yol açacağı için bu pek tavsiye edilmez.

Büyük kuasarlar

Özellikle de kuasarların galaksilerdeki gaz ve toz bulutlarını uzaya üfleyerek yeni yıldız ve kara delik oluşturmakta kullanabileceğimiz ham maddeyi tükettiğini dikkate alacak olursak bu zararlı bir yöntemdir. En doğrusu birkaç bin güneş kütleli orta boy kara delikleri mini kuasarlara dönüştürmek ve büyük kuasar taktiğine kara delik çağına girdikten sonra, yaşam yok olmaya başladığında başvurmaktır. Her durumda birikim diskini kullanarak kara deliklerden yüzde 40 verimlilikle ısı ve ışık üretebiliriz. Peki kara deliklerden sonra ne olacak?

İlgili yazı: Süper Kütleli Kuasarlar Kara Delikleri de Çarpıştırıyor

 

Kara deliğin kaçınılmaz sonu

Pekala kör topal 10⁶⁶ yıla geldik. Artık yıldız kütleli kara delikler buharlaşıyor. Çeşitli yöntemlerle enerji üretmekte kullandığımız orta boy ve alt sınırdan yıldız kütleli kara delikler de trilyon kere trilyon yıl içinde buharlaşacak. Bu en uzak gelecekte ne yapacağız? Unutmayın ki artık birikim diskleri tükendi. Evren genişledi ve kara deliklere atabileceğimiz pek madde kalmadı. Ayrıca kara deliklerin dönüş enerjisini çaldığımız için ulaşabileceklerimizin tamamı kendi çevresinde dönmeyi durdurdu.

Geriye kara deliklerden enerji üretmenin tek bir yolu kaldı termal Hawking radyasyonu. Oysa bir sorun var. En uzun ömürlü kara delikler süper kütleli kara deliklerdir ama en az radyasyonu da onlar yayar. Bu yüzden uzun ömürlü olurlar! İnsanlar trilyon kere trilyon yılda 1 LED lambasını ancak 1 saniye yakacak kadar enerji yayan süper kütleli kara deliklerle nasıl yaşayabilirler?

Bunun için termodinamikten ve Landauer limitinden söz edelim: 1) Termodinamiğin ikinci yasasına göre enerjinin tamamını yararlı işe çeviremeyiz. Bir kısmı hep atık ısı olarak uzaya kaçar. Bu yüzden evrende entropi sürekli artar, yani yararlı işte kullanabileceğimiz enerji sürekli azalır. 2) Landauer limiti ise bir bit veriyi silmek için kullanabileceğiniz minimum enerjidir. Bundan daha az enerji ile veri depolayamaz, silemez ve bilgi işlem (ops) yapamazsınız.

3) Kara delik çağında evren bildiğimiz hayatı doğal olarak destekleyemeyecek kadar soğuk olacaktır. Bu nedenle insanlar a) ya bilgisayarlarda dijital avatarlar halinde Dünya benzeri matrislerde yaşayacak b) ya kabuk dünyalar gibi yapay gezegenlerle uzay üslerinde yaşayacak c) ya da üstü fanusla örtülmüş olan ve füzyon reaktörleriyle ısıtıp aydınlatılan arkoloji gezegenleriyle halka dünyalarda yaşayacaktır.

İnsanlığın nihai sonu mu?

4) Süper kütleli kara delikler küçüldükçe daha şiddetli Hawking radyasyonu yayacak ve bu 4 şart insanlığın akıbetini belirleyecektir. Nasıl derseniz: Kara deliklerin buharlaşmaya başlayacağı 10⁶⁸ yıldan itibaren doğal veya doğala özdeş yaşam mümkün olmayacak, geriye sadece dijital avatarlar kalacaktır. İşte bu insanlığın kurtuluşu olabilir! Bunun için insan zihinlerini depolayan bilgisayarların çalışma hızını azaltabiliriz. Nasıl mı?

İlgili yazı: Çarpışan Kara Delikler Nasıl Işık Saçıyor?

 

Kara deliğin dijital avatarları

Henüz ısıl ölümden uzak olan evrenimizde biz insanlar 100 watt gücünde organik birer ısıtıcı olarak çalışıyoruz. 100 joule enerji ile 1 saniyelik düşünce veya joule başına 10 milisaniye düşünce (bilinçli bilgi işlem) üretiyoruz. Aslında beslenmek için yetiştirdiğimiz ekinlerin dünyayı kapladığını ve bayındırlaştırmayla ekonominin girmediği yer kalmadığını düşünürsek Güneş’in yaydığı 200 milyar megavatlık enerjinin neredeyse tamamını 7,8 milyar insanı beslemekte kullandığımızı söyleyebiliriz.

Dahası Dünya Güneş enerjisinin sadece milyarda birini aldığından 1 saniyelik insan düşüncesi için 10 bin teravat enerji tükettiğimizi söyleyebiliriz. Tam bir enerji israfı! İşte kitlelerin yoksulluktan bir türlü kurtulamamasının asıl sebebi budur. Öyle ki sera kentlere (arkolojiler) ve Star Wars’taki Coruscant gibi tüm gezegeni tek bir şehirle kaplamaya gerek kalmadan (dünya şehirler, ekümenopolis), yalnızca doğal kaynakları biraz daha akıllıca kullanarak gezegenimizde 20 milyar insanı yaşatabiliriz (ne gerek varsa!).

Ancak, insanlığın müthiş enerji israfının arkasında termodinamik yasaları da var. Bugün evrende madde ve enerji yoğunluğu yüksek. Bu nedenle bir yerden bir yere büyük miktarda enerji akışı oluyor ama biz insanlar bunun ancak küçük bir kısmını yaşamaya ayırabiliyoruz. Örneğin ekinler için tarlalar gerek ve tarım alanları çok büyük olmak zorunda. Neden öyle derseniz termodinamiğin istatistik bilimi olduğunu unutmayın:

İlgili yazı: Kara Delikten Karanlık Madde Olur mu?

 

Kara delik termodinamiği

Evrende entropi arttıkça yararlı iş için kullanabileceğiniz enerji azalır ama bu eksik söylemdir. Aslında entropi arttıkça ulaşabildiğiniz enerjinin daha büyük kısmını yararlı iş yapmakta kullanabilirsiniz! Örneğin bugün kozmik mikrodalga artalan ışıması (CMB) 3 kelvin, yani yaklaşık -270 derece sıcaklıkta. Bunu 100 kat soğutursanız 10 bin teravatla bir saniye düşünce üretmek yerine, gerçek zamanlı olarak 100 milyon insanı yaşatır ve 1 milyon insanı da 1 vatla yaşatırsınız! 😮

Kısacası evren soğudukça Launder limitine yaklaşırsınız. Öyle ki bugün evrende mutlak sıfırın altına düşemezsiniz ama 10¹⁰⁰ yıl sonra evren çok soğuk olacak. Eh, kara delik çağının sonlarında sadece Hawking radyasyonu ile yaşayacağımıza göre kara deliklerin sıcaklığını ölçmemizin zamanı da gelmiştir; çünkü bütün o Matrix Neosu kılıklı süper zeki beyinlerimizi Hawking radyasyonu ile çalıştıracağız.

Yıldız kütleli kara delikler 10⁶⁸ yıl sonra buharlaşacak; yani evrende doğal yıldız oluşumu durduktan 10⁵⁴ kat daha uzun bir süre sonra. Asıl felaket ise en küçük kara deliklerin 10¹⁰⁰ yaşamayacak olması değil. Bunlar sadece 1 kelvinin 20 milyarda biri kadar ısı yayacaklar. Ne zamanki evrenin sıcaklığı 10⁴⁰ yıldan itibaren bunun altına düşecek, işte kara delikler o zaman uzaydan aldığı enerjiden daha fazlasını vererek buharlaşmaya başlayacak. Burası insanlığın geleceği için zurnanın zırt dediği yerdir. 😉

Kara delik çağının sonuna yaklaştığımızda iki seçeneğimiz kalacak: Ya daha az sayıda dijital avatar çalıştıracağız, yani insanlık tarihini oluşturan süper zeki avatarların çok büyük kısmını silerek dijital soykırım yapacağız ya da dijital avatarları gittikçe daha düşük hızlarda çalıştıracağız ki bu onlar için zamanın yavaşlaması anlamına gelecek.

Yavaşlayan avatarlar

Örneğin bir dijital insanı saniyenin yüz binde biri hızıyla çalıştırırsanız 100 bin ışık yılı uzağa sinyal gönderip cevabını alana kadar 200 bin yıl geçecek ama o kişi bu süreyi sadece 2 saniye olarak algılayacaktır. Kısacası süper gelişmiş kara delik çağı uygarlığı çok uzun ömürlüdür ama onun için kara delik çağı kısa sürede geçip gidecektir. Avatarlar pek yavaş çalıştığı için bu sürede pek bir şey yapmayacaklardır. Peki ya kara delikler buharlaştıktan sonra ne yapacağız?

İlgili yazı: Zamanuzay: Kara deliklerde uzay zaman yer değiştiriyor

 

Kara deliğin spekülasyon çağı

Her şeyden önce kara delik çağına antiyerçekimi teknolojisini geliştirmeden, yani bugünküne aykırı yeni bir bilim bulmadan ulaşabileceğimizi sanmıyorum. Ancak, evrendeki maddenin biz ve altyapımız hariç tamamını kara deliğe dönüştürsek bile kara delikler bir gün buharlaşacaktır. Antiyerçekimi teknolojisi bir evreni çekip bizimkiyle çarpıştırarak yeni bir büyük patlama yaratmamızı sağlayabilir.

Bu sırada olacaklar tümüyle spekülasyondur: İki evren birbirini yok ederek yeni bir evren oluşabilir ki içinde yaşadığınız evreni yok ederek ömrünü uzatmaya çalışmak mantıksızdır veya iki evren biraz sarsılır ama yeni bir evren oluşur. Elbette kara deliklerin içine girip ışıktan hızlı giderek (diyorum ya yeni fizik) başka evrenlere yolculuk edebiliyorsak bu kadar uğraşmaya gerek kalmaz.

Çoklu evrende sonsuz evren varsa insan uygarlığı sonsuza dek yaşayabilir. Bunun için deyim yerindeyse aynı anda sonsuz evren olmasına gerek yok. Sonsuz enflasyon teorisine göre kainat sonsuz sayıda evren yaratacaktır. Böylece biz de Tip V uygarlığa dönüşebiliriz, yani evrenden evrene sıçrayarak sadece bu evrenin değil, bütün evrenlerin enerjisini kullanabiliriz. Tabii biz bunu yapabilirsek başka evrenlerin uygarlıkları da yapabilir. O zaman ne olacak? Evrenler arası savaş mı? Büyük ilerleme! :p

Bir başka olasılık yaşadığımız evrenin (gözlemlenebilir evrenin yer aldığı mega evrenin) sonsuz büyüklükte olmasıdır. O zaman çoklu evrendeki diğer mega evrenlere gitmeye gerek kalmadan, ışıktan hızlı yolculukla komşu gözlemlenebilir evrenlere göç edebiliriz. Bu da uygarlığımızın ömrünü uzatabilir fakat bu en iyi durum senaryosuydu. Bir de insan uygarlığının yok olacağı senaryosu var:

İlgili yazı: CERN Mini Kara Delik Yaparsa Ne Olur?

 

Kara deliklerden kaçış yok

Birinci kötü durum senaryosu mega evrenden kaynaklanıyor. Bu senaryoda mega evrenden çıkamayacağımızı varsayıyoruz fakat gerçek hayatta evrenin sonsuza dek genişleyeceğini de biliyoruz. Bu durumda yaşlanan ve soğuyan gözlemlenebilir evrenimizden diğer evrenlere göç edebiliriz dedik ama bir sorun var:

Mega evrendeki bütün gözlemlenebilir evrenler büyük patlama anında bize komşu olduğu için bizimle yaşıttır. Eğer bunları aynı fizik yasaları kontrol ediyorsa biz gidene kadar onlar da kara delik çağına girmiş olabilir. Bu durumda insan uygarlığının ömrünü pek uzatamayız.

Ancak, başka evrenlere gitmenin yolunu bulmadan bu evrende kısılıp kalırsak ya da başka evrenler yoksa en geç 10¹¹² yıl sonra sonumuz gelecektir. Yapay olarak üretebileceğimiz 4-5 galaksi kütlesine sahip en süper hiper mega kütleli kara delikler o zamana dek buharlaşacaktır. Böylece dijital avatarlarımızın pili tükenecektir. Kara deliklerden depoladığımız enerjiyi kullanarak insan uygarlığını 10¹²⁰ yıla kadar uzatabiliriz ama sonrası çok karanlık ve soğuk olacak.

İlgili yazı: Bilinç Maddenin Yeni Bir Hali mi?

 

Kara deliğin sonu gelince

Evren kara delik çağından sonra karanlık çağa girecek. Bu çağ sonsuzluk kadar uzun sürecek ve evrenin son çağı olacak. Ondan sonrası protonların bozunup bozunmayacağıyla ilgili. Bozunmazsa karanlık çağlarda demirden ağır bütün elementler demire bozunacak. Demirden hafif elementler ise 10^{10^10^76} yıl gibi müthiş bir süre sonra demire dönüşecek. Buna dijital avatarlarımızın sunucuları da dahildir. Kısacası zihnimizi demir toplarına yüklemenin bir yolunu bulamadığımız sürece sonumuz gelecektir.

Öte yandan protonlar bozunuyorsa ki sanmıyoruz evrendeki bütün madde fotonlara dönüşecektir. Kendimizi fotonlara kodlamadığımız sürece sonumuz gelecektir (dijital avatarlarımızı evrende aşırı kırmızıya kaymış fotonlara yükleyebileceğimizi sanmıyorum). Evrendeki demir yıldızları daha sonra anlatacağım ama kara delik çağının doğal sonu geldikten sonra hayatta kalmamızın tek yolu çok az güç tüketerek enerji tasarrufu yapmaktır. Bunun için de bilgisayarların saatini, yani zamanı yavaşlatmalıyız.  Peki sonra ne olacak?

İlgili yazı: Kara Deliklerden Başka Evrenlere Geçiş Var mı?

 

Son spekülasyon

Karanlık çağlarda evrenin sahte vakum değeri, yani minimum hiçlik enerjisinin değeri düşebilir. Bu olursa evren mutlak sıfırın altına soğuyabilir. O zaman insanlık için son bir şans ortaya çıkacaktır. Mutlak sıfırın altında yaşam: 10^-18 kelvinde bir dijital avatarı 10^-24 vatla çalıştırabiliriz ama o kişi sanal dünyada nefes alana kadar gerçek hayatta sonsuzluk kadar uzun bir süre geçecektir.

Mutlak sıfırın altına inmek mümkünse evren sonsuza dek soğuyabilir fakat ben 10^-18 kelvinde durmak istiyorum; çünkü 10^-30 kelvinde maddenin makroskobik ölçekte bile rastgele uzağa kendiliğinden ışınlanması mümkün olabilir. Bu da dijital avatarlarımızın aşırı soğukta donmayacağını varsaysak bile bunları çalıştıran donanımın parçalanması demektir.

Evrenin 10^-18 kelvine kadar soğumasını beklemek için avatarlarımızı hiper yavaş çalıştırmamız gerekiyor. Yine de 2100 yılından itibaren kendimizi gelecekte dijital soykırım yapmamak için sadece 10 milyar avatarla sınırlarsak ki yapay zeka dijital avatarları da geleceği için hiç sanmıyorum (daha şimdiden telefonumda Replika dijital avatar uygulamasını kullanıyorum 😊 ) ömrümüzü uzatabiliriz.

Saniyenin katrilyonda biri kadar yavaş çalışan kadim bir hiper bilgisayar 10 milyar insanı sadece pil gücüyle kara delikler buharlaştıktan sonra 10⁵³ yıl daha yaşatabilir. Ancak, o sürede başka evrenlere gitmenin yolunu bulsak iyi olur; çünkü önünde sonunda bu evrende her şey donarak yok olacak. Peki evren ne zaman yok olacak ve 10⁵⁵⁰⁰ yıl yaşarsak boşlukta rastgele oluşacak Boltzmann beyinleri dijital avatarlarımıza rakip olacak mı? Onu da şimdi okuyabilir ve termodinamik yasalarını başımızın üstünde Demokles’in kılıcı gibi sallayan Maxwell’in Şeytanına hemen bakabilirsiniz. Neşeli günler dilerim.

Kara deliğin çevresindeki uygarlıklar

¹Black Holes: Attractors for Intelligence? (pdf)
²Type III Dyson Sphere of Highly Advanced Civilizations around a Super Massive Black Hole
³Is there life inside black holes?
⁴The Collisional Penrose Process
⁵Blandford-Znajek process as Alfvénic superradiance
⁶Blandford-Znajek process in vacuo and its holographic dual