블랙홀 폭탄과 블랙홀 문명: 영어 학습 노트

Black holes are the largest collections of pure violent energy in the universe.

블랙홀은 우주에서 순수하고 폭력적인 에너지가 가장 많이 모인 집합체입니다.

If you come too close,

만약 당신이 너무 가까이 다가가면,

they'll devour you and add your energy to their collection.

블랙홀은 당신을 집어삼키고 당신의 에너지를 자신의 컬렉션에 추가할 것입니다.

And so,

그리고 그렇게,

the energy is lost to us forever.

그 에너지는 우리에게 영원히 손실됩니다.

Or is it?

정말 그럴까요?

It turns out there's a universe cheat code, 전개 흐름

알고 보니 우주에는 치트 키가 있습니다.

a way of powering civilizations until the very death of everything 문법

모든 것이 끝날 때까지 문명에 에너지를 공급하는 방법이나,

or of constructing the largest bomb in the universe.

우주에서 가장 큰 폭탄을 만드는 방법 말이죠.

But how?

하지만 어떻게 가능할까요?

Didn't we learn that all energy is trapped forever in black holes,

모든 에너지는 영원히 블랙홀에 갇힌다고 배우지 않았나요,

even light?

빛조차도 말이죠?

This is true.

그것은 사실입니다.

Everything you think you know about the weirdest thing in the universe

우주에서 가장 기묘한 것에 대해 당신이 안다고 생각했던 모든 것이

is about to get weirder 문법

이제 더 기묘해질 것입니다.

for one simple reason.

한 가지 단순한 이유 때문이죠.

Black holes are spinning.

블랙홀은 회전하고 있습니다.

Why black holes spin?

블랙홀은 왜 회전할까요?

When really really massive stars die,

정말 엄청나게 무거운 별들이 죽을 때,

their cores collapse under their own gravity into black holes. 표현 묶음

그 중심핵은 자신의 중력에 의해 붕괴되어 블랙홀이 됩니다.

This means something very big becomes very very tiny,

이것은 매우 거대한 것이 아주아주 작아진다는 것을 의미하며,

like the tiniest anything can be in this universe.

이 우주에서 존재할 수 있는 가장 작은 상태와 같습니다.

But stars are rotating

하지만 별들은 회전하고 있으며

and a fundamental property of our universe

우리 우주의 기본적인 특성은

is that things that are spinning don't want to stop spinning.

회전하고 있는 물체가 회전을 멈추려 하지 않는다는 점입니다.

We call this angular momentum. 어휘 쓰임

우리는 이것을 각운동량이라고 부릅니다.

And this angular momentum can't go away.

그리고 이 각운동량은 사라질 수 없습니다.

A big thing that spins and becomes smaller

회전하는 거대한 물체가 작아지면

spins faster.

더 빠르게 회전하게 됩니다.

So, as the core of a star collapses,

따라서 별의 중심핵이 붕괴함에 따라,

its momentum makes it spin faster and faster and faster

그 운동량은 중심핵을 점점 더 빠르게 회전하게 만들고,

until it collapses into a black hole.

결국 블랙홀로 붕괴합니다.

And the black hole keeps on spinning inconceivably fast. 표현 묶음

그리고 블랙홀은 상상할 수 없을 정도로 빠르게 계속 회전합니다.

Some of them spin millions of times a second.

그중 일부는 1초에 수백만 번이나 회전합니다.

Why spinning black holes are special?

회전하는 블랙홀은 왜 특별할까요?

Just like non-spinning black holes, 전개 흐름

회전하지 않는 블랙홀과 마찬가지로,

spinning black holes have an event horizon and a singularity at their core 어휘 쓰임

회전하는 블랙홀에도 중심에 사건의 지평선과 특이점이 있으며,

where all of their mass is concentrated.

그곳에 모든 질량이 집중되어 있습니다.

The singularity is usually described as a single infinitely small point

특이점은 보통 표면적이 없는

with no surface area.

무한히 작은 단일 점으로 설명됩니다.

But points can't rotate, 전개 흐름

하지만 점은 회전할 수 없으므로,

so a rotating singularity can't be a point.

회전하는 특이점은 점일 수 없습니다.

Instead,

대신에,

it's a ringularity. 관용구

그것은 고리형 특이점(ringularity)이 됩니다.

A ringularity is a ring with a thickness of zero and no surface

고리형 특이점은 두께가 0이고 표면이 없는 고리로,

spinning extremely fast

극도로 빠르게 회전하며

containing all the mass of the black hole.

블랙홀의 모든 질량을 포함하고 있습니다.

The black hole is spinning so fast 문법

블랙홀이 너무나 빠르게 회전하기 때문에

that it morphs space and time itself.

시공간 그 자체를 변형시킵니다.

It literally drags space with it, 어휘 쓰임

문자 그대로 공간을 끌어당기는데,

such is its power. 문법

그 위력이 이와 같습니다.

This creates a new and super weird region of space time,

이로 인해 새롭고 매우 기묘한 시공간 영역이 만들어지는데,

the ergosphere, 어휘 쓰임

바로 에르고스피어(작용권)입니다.

which envelops the black hole.

이것은 블랙홀을 둘러싸고 있습니다.

If space and time are completely broken inside the event horizon,

사건의 지평선 내부에서 시공간이 완전히 부서졌다면,

then they're only half broken inside the ergosphere.

에르고스피어 내부에서는 반쯤만 부서진 상태입니다.

Inside the ergosphere,

에르고스피어 내부에서는

nothing makes sense.

상식이 통하지 않습니다.

It's possible to enter it and then leave it again,

들어갔다가 다시 나오는 것이 가능하긴 하지만,

but it's probably not a great experience. 말투와 의도

아마 좋은 경험은 아닐 것입니다.

You can imagine it like this.

이렇게 상상해볼 수 있습니다.

Falling into a static black hole is like sliding down a hole. 전개 흐름

정지해 있는 블랙홀로 떨어지는 것은 구멍 속으로 미끄러져 내려가는 것과 같습니다.

Being inside the ergosphere of a spinning black hole

회전하는 블랙홀의 에르고스피어 내부에 있는 것은

is like spiraling down a deadly drain.

치명적인 배수구로 소용돌이치며 빨려 들어가는 것과 같습니다.

The black hole transfers its own kinetic energy in the form of rotation 표현 묶음

블랙홀은 회전의 형태로 자신의 운동 에너지를

to everything that enters the ergosphere.

에르고스피어로 들어오는 모든 것에 전달합니다.

The ringularity makes you dance

고리형 특이점은 당신을 춤추게 만듭니다,

whether you want to or not. 문법

당신이 원하든 원하지 않든 말이죠.

You need to move faster than the speed of light just to stand still here,

이곳에 가만히 서 있으려면 빛의 속도보다 더 빨리 움직여야 하는데,

which is impossible.

그것은 불가능합니다.

But here's our cheat code. 관용구

하지만 여기에 우리의 치트 키가 있습니다.

We can steal this energy.

우리는 이 에너지를 훔칠 수 있습니다.

And there's a lot of energy to steal.

게다가 훔칠 에너지가 아주 많습니다.

How to steal energy from a monster.

괴물로부터 에너지를 훔치는 방법.

Take the supermassive black hole at the center of the Milky Way. 전개 흐름

우리 은하 중심에 있는 초대질량 블랙홀을 예로 들어보죠.

We could steal as much energy from it 문법

우리는 그것으로부터 엄청난 에너지를 훔칠 수 있는데,

as every single star in the Milky Way emits in a billion years combined.

우리 은하에 있는 모든 별들이 10억 년 동안 방출하는 에너지를 합친 것만큼입니다.

The easiest way to steal this energy is,

이 에너지를 훔치는 가장 쉬운 방법은,

oddly enough, 표현 묶음

이상하게도,

to drop something into the black hole.

블랙홀에 무언가를 떨어뜨리는 것입니다.

We've seen that the ringularity forces energy on us when we enter the ergosphere, 표현 묶음

에르고스피어에 들어갈 때 고리형 특이점이 우리에게 에너지를 강제한다는 것을 보았는데,

which is a lot like being in a whirlpool with space-time rushing around and around.

이는 시공간이 빙글빙글 소용돌이치는 소용돌이 안에 있는 것과 아주 비슷합니다.

If you're clever,

당신이 영리하다면,

you can use the water to your advantage 표현 묶음

그 물살을 유리하게 이용하여

and swim faster than before.

이전보다 더 빨리 헤엄칠 수 있습니다.

In practice, 전개 흐름

실제로는,

this means sending a rocket into the ergosphere

에르고스피어에 로켓을 보내어

and making a trade with the black hole.

블랙홀과 거래를 한다는 것을 의미합니다.

We give it some mass energy

우리가 약간의 질량 에너지를 주면,

and it gives us some of its rotational energy.

블랙홀은 그 회전 에너지의 일부를 줍니다.

But it's not a fair trade.

하지만 공정한 거래가 아닙니다.

We get the better deal.

우리가 훨씬 더 좋은 거래를 하는 셈입니다.

Normally,

일반적으로,

if you fire a rocket,

로켓을 발사하면,

you exchange chemical energy for kinetic energy. 표현 묶음

화학 에너지를 운동 에너지로 바꿉니다.

This is like pushing yourself forward in a swimming pool.

이것은 수영장에서 자신을 앞으로 밀어내는 것과 같습니다.

But if you fire a rocket inside the ergosphere,

하지만 에르고스피어 내부에서 로켓을 발사한다면,

it's like pushing yourself forward in a wave pool.

파도풀에서 자신을 앞으로 밀어내는 것과 같습니다.

The rotational energy of the waves

파도의 회전 에너지는

gives you a much stronger boost than you could get just by pushing yourself.

스스로 미는 것만으로 얻을 수 있는 것보다 훨씬 더 강한 추진력을 줍니다.

The boost from the rotation of the black hole

블랙홀의 회전으로 인한 추진력은

is so big

너무 커서

that you leave the ergosphere with much more energy than you entered it.

당신은 에르고스피어에 들어갈 때보다 훨씬 더 많은 에너지를 가지고 나오게 됩니다.

The black hole gives a tiny amount of its rotational energy to you

블랙홀은 아주 적은 양의 회전 에너지를 당신에게 주고

and slows down a little.

자신은 약간 느려집니다.

Obviously,

명백하게도,

this requires a lot of food.

이것은 많은 '먹이'를 필요로 합니다.

Fortunately,

다행히도,

black holes aren't picky eaters. 관용구

블랙홀은 편식을 하지 않습니다.

An advanced future civilization would probably harvest asteroids

미래의 고도화된 문명은 아마 소행성들을 채굴하여

to drop them into the black hole when they needed an energy boost.

에너지 부스트가 필요할 때 블랙홀에 떨어뜨릴 것입니다.

But there's an even better way to get energy from a black hole,

하지만 블랙홀에서 에너지를 얻는 훨씬 더 좋은 방법이 있습니다.

and oddly enough,

이상하게도,

it builds the biggest bomb

그것은 가장 큰 폭탄을 만듭니다.

any living thing could ever hope to build.

어떤 생명체라도 만들 수 있기를 바랄 수 있는 가장 큰 폭탄을요.

The black hole bomb.

블랙홀 폭탄입니다.

We only need two things to build a black hole bomb,

블랙홀 폭탄을 만들기 위해 우리는 단 두 가지만 있으면 됩니다.

a fast-spinning black hole,

빠르게 회전하는 블랙홀과,

and a big mirror.

거대한 거울입니다.

The mirror has to completely envelop the black hole,

거울은 블랙홀을 완전히 감싸야 하는데,

which is similar to a Dyson sphere, 문화 배경

이는 다이슨 구(Dyson sphere)와 비슷합니다.

a megastructure that harvests the energy of an entire star.

다이슨 구란 별 전체의 에너지를 수확하는 거대 구조물입니다.

Although our mirror would be easier to build.

다만 우리의 거울은 만들기 훨씬 더 쉬울 것입니다.

Mirrors are simpler

거울은 더 단순하며,

and black holes are much much more compact than stars.

블랙홀은 별보다 훨씬 더 밀집되어 있기 때문입니다.

If we made the mirror 10 cm thick, 문법

우리가 거울을 10cm 두께로 만든다면,

the metal of a big asteroid

큰 소행성의 금속만으로도

would probably be enough material for a black hole with the mass of our sun.

우리 태양 질량의 블랙홀을 덮을 재료로 충분할 것입니다.

Once our mirror is in place, 표현 묶음

거울이 제자리에 설치되면,

we only need to open a window

창문을 하나 열고

and shoot electromagnetic waves at the black hole.

블랙홀을 향해 전자기파를 쏘기만 하면 됩니다.

You can imagine what happens next

다음에 무슨 일이 일어날지는 상상할 수 있을 텐데,

by imagining tossing a ball at a wall

벽에 공을 던졌을 때

and it coming back faster than a bullet.

총알보다 더 빠르게 돌아오는 것을 상상해보면 됩니다.

The waves hit the black hole at light speed.

파동들은 빛의 속도로 블랙홀에 부딪힙니다.

A small proportion of the waves falls past the event horizon 문법

파동의 작은 부분은 사건의 지평선 너머로 떨어져

to disappear forever.

영원히 사라집니다.

But a much larger amount sloshes through the ergosphere 어휘 쓰임

하지만 훨씬 더 많은 양이 에르고스피어를 통과하며 출렁거리고,

where the black hole forces some of its rotational energy on them

그곳에서 블랙홀은 그들에게 회전 에너지의 일부를 강제하여

and amplifies them.

증폭시킵니다.

They now begin superradiant scattering, 어휘 쓰임

그 파동들은 이제 초방사 산란(superradiant scattering)을 시작합니다.

which are fancy science words meaning 전개 흐름

이는 복잡한 과학 용어지만,

bouncing around between mirror and black hole

거울과 블랙홀 사이를 튕겨 다니며

and getting stronger.

점점 더 강해진다는 것을 의미합니다.

Every time they go around,

돌 때마다,

they are getting exponentially stronger. 어휘 쓰임

기하급수적으로 강해집니다.

By opening some windows in the mirror, 문법

거울에 몇 개의 창문을 열면,

we can extract the energy from the waves as fast as they grow,

파동이 커지는 속도만큼 그 에너지를 추출할 수 있는데,

which we could use in theory

우리는 이론적으로 이를 활용하여

to create what would be,

다음을 창조해낼 수 있습니다.

for all practical purposes, 표현 묶음

사실상,

an endless source of energy

무한한 에너지원을 말이죠.

for trillions of years.

수조 년 동안 쓸 수 있는 에너지원입니다.

Or we could blow it up. 구동사

아니면 그것을 폭발시킬 수도 있습니다.

If the waves are not released,

파동들이 방출되지 않으면,

they will continue to get stronger and stronger 전개 흐름

계속해서 강해지며

and take more and more energy from the black hole

블랙홀로부터 점점 더 많은 에너지를 빼앗아

until the mirror shatters.

마침내 거울이 산산조각 날 것입니다.

A supermassive black hole would release as much energy as a supernova,

초대질량 블랙홀은 초신성만큼의 에너지를 방출할 것이며,

making the bomb 문법

이 폭탄을

the largest explosion any living being could ever create.

그 어떤 생명체라도 만들 수 있는 가장 큰 폭발로 만들 것입니다.

The last home

마지막 안식처,

in a dying universe.

죽어가는 우주 속의.

The beauty of the black hole bomb,

블랙홀 폭탄,

the Penrose process, 문화 배경

펜로즈 과정,

and the superradiant scattering

그리고 초방사 산란의 아름다움은

is that they are not science fiction.

그것들이 공상과학이 아니라는 점입니다.

In the far far future,

아주 먼 미래에,

this might be the only way to survive

이것이 생존할 수 있는 유일한 방법일지도 모릅니다.

in our dying universe.

우리의 죽어가는 우주에서요.

After all the red dwarfs have cooled down 어휘 쓰임

모든 적색왜성이 식어버리고

and all the white dwarfs transformed into black dwarfs,

모든 백색왜성이 흑색왜성으로 변하고 나면,

the universe will turn dark forever.

우주는 영원히 어둠 속으로 빠질 것입니다.

Rotating black holes

회전하는 블랙홀들이

might be the only sources of energy

전체 우주에서

in the entire universe

생명체가 에너지를 얻을 수 있는

that life could harvest.

유일한 원천일지도 모릅니다.

If so, 전개 흐름

만약 그렇다면,

the last living being in existence

존재하는 마지막 생명체는

might one day end its life

언젠가 자신의 삶을 끝낼지도 모릅니다.

around a black hole,

블랙홀 주변에서 말이죠.

which is equally chilling and uplifting. 전개 흐름

이는 오싹하면서도 동시에 희망을 주는 일입니다.

It turns out

결국

that even without any light, 관용구

빛이 전혀 없더라도,

there are places we can go.

우리가 갈 수 있는 곳은 있습니다.