Antara sumber tenaga yang kita manfaatkan dalam kehidupan kita adalah sumber tenaga daripada Matahari. Matahari bukan sahaja diciptakan untuk memancarkan cahaya dan tenaga, tetapi ia juga berperanan memastikan Bumi, serta planet-planet lain bergerak dalam orbit masing-masing. Jika Bumi berada pada orbit yang terlalu jauh dari Matahari, ia akan menjadi terlalu sejuk untuk kehidupan. Begitu juga jika ia terlalu dekat dengan Matahari, ia akan menjadi terlalu panas untuk kehidupan. Setiap makhluk yang Allah ciptakan, ada manfaat darinya.
.
Bagaimana pula dengan lohong hitam? Bukti kewujudan lohong hitam semakin banyak. Beberapa dekad lalu, lohong hitam hanyalah spekulasi berdasarkan teori yang tertulis di atas kertas. Namun dalam beberapa tahun kebelakangan ini, lohong hitam telah pun dikesan oleh para saintis melalui pelbagai kaedah seperti melihat kepada gelombang kegravitian (gravitational waves) dan juga pergerakan bintang-bintang yang mengorbit lohong hitam tersebut. Yang terbaharu, pada 10 April 2019, gambar pertama lohong hitam berjaya direkodkan oleh satu kerjasama para ahli astronomi, jurutera, pakar sains komputer dan ahli fizik di peringkat antarabangsa. Gambar ini menambahkan lagi keyakinan dan bukti tentang kewujudan lohong hitam. Ia bukan hanya wujud pada teori di kertas, ia terbukti wujud di alam semesta.
Jadi, apakah manfaat lohong hitam ini diciptakan?
Manfaat Lohong Hitam
Banyak manfaat yang kita dapat daripada penciptaan lohong hitam ini. Yang pertama, kewujudan lohong hitam ini telah mengesahkan sebahagian teori fizik yang sedia ada seperti teori kerelatifan am. Oleh itu, kajian seterusnya boleh menggunakan teori ini sebagai satu rujukan untuk mengembangkan teori-teori fizik baharu. Jika teori baharu yang dikemukakan menjangkakan sesuatu yang bertentangan dengan teori yang telah dibuktikan, maka ia perlu diubahsuai supaya bertepatan dengan data-data yang diterima.
Yang kedua, lohong hitam ini dapat digunakan sebagai ‘mesin masa’ jika manusia mempunyai teknologi penjelajahan angkasan lepas nanti. Lohong hitam mempunyai graviti yang sangat kuat apabila kita berada berhampiran dengannya. Berdasarkan teori kerelatifan am, semakin kuat medan graviti, semakin perlahan masa akan berlalu. Jika kita berada berhampiran dengan lohong hitam, maka masa kita akan berlalu dengan lebih perlahan berbanding rakan-rakan kita yang berada di Bumi.
Yang terakhir dan mungkin lebih praktikal, lohong hitam boleh digunakan sebagai penjana tenaga yang sangat cekap (efficient). Lohong hitam mempunyai ciri-ciri yang sangat sesuai untuk teknologi manusia yang terhad. Walaupun lohong hitam mempunyai graviti yang sangat tinggi, ia mempunyai saiz yang sangat kecil. Kita ambil contoh Matahari. Jika sebuah lohong hitam mempunyai jisim yang sama dengan Matahari, jejari lohong hitam tersebut hanyalah sekitar 3 kilometer sahaja! Sedangkan Matahari mempunyai jejari 700 ribu kilometer! Jika Bumi menjadi lohong hitam, ia hanya sebesar duit 50 sen saja!
Dengan saiz yang kecil, kita mampu menjadikan lohong hitam ini sebagai penjana tenaga yang sangat cekap melalui proses Penrose tanpa perlu menggali sumber-sumber yang terlalu banyak. Proses Penrose ialah satu proses untuk mengeluarkan tenaga daripada lohong hitam dengan menghantar masuk objek ke dalamnya. Huh… Macam mana tu?
Lohong hitam secara teorinya, akan berputar. Ini disebabkan oleh keabadian momentum sudut (conservation of angular momentum). Lohong hitam wujud apabila bintang yang besar memusnah dan meninggalkan teras yang menjadi lohong hitam. Oleh sebab kebanyakan bintang berputar pada paksinya, maka apabila ia mengecut menjadi lohong hitam, lohong hitam ini akan berputar dengan lebih laju.
Apabila lohong hitam berputar, ia akan menyebabkan ruang di sekeliling lohong hitam itu diputarkan juga selari dengan putaran lohong hitam tersebut. Jika kita mempunyai lohong hitam yang tak berputar, apa-apa objek yang dilontarkan padanya akan terus kekal di dalamnya jika ia melintasi ufuk peristiwa (event horizon). Namun bagi lohong hitam yang berputar, ia mempunyai bentuk fizikal yang berbeza berbanding lohong hitam yang statik.
Lohong hitam berputar (juga disebut sebagai lohong hitam Kerr) mempunyai satu ruang di luar ufuk peristiwanya yang disebut sebagai ergosfera (ergosphere). Di ruang ini lah kita boleh ‘mencuri’ tenaga daripada lohong hitam tersebut untuk kita manfaatkan. Caranya ialah dengan menghantar masuk apa-apa objek ke dalam ergosefera, kemudian objek tersebut berpecah kepada dua. Satu ditarik masuk ke dalam lohong hitam, manakala satu lagi dipecut keluar daripada ergosfera tersebut. Hasilnya, objek yang dipecut keluar itu akan mempunyai tenaga yang lebih tinggi berbanding tenaga asalnya sebelum ia dilontar masuk. Tenaga ini diperoleh dengan mengurangkan tenaga putaran lohong hitam tersebut.
Bagi menghasilkan penjana yang lebih praktikal, kita boleh gunakan cahaya, dan satu cermin sfera yang menutupi lohong hitam tersebut. Dengan memancarkan cahaya ke arah lohong hitam, dan menutup cermin sfera tersebut, cahaya akan terus dipantul dan tenaganya terus bertambah hasil ‘mencuri’ tenaga daripada lohong hitam. Kita boleh gunakan cahaya ini untuk menjana tenaga yang sangat banyak.
Bila baru kita boleh gunakan kaedah penjanaan tenaga ini? Wallahualam. Kita tidak tahu dimanakah lohong hitam yang paling dekat dengan kita. Namun ada kemungkinan lohong hitam wujud dalam sistem suria kita. Boleh rujuk artikel lepas. Semoga tulisan ini memberi semangat kepada pembaca untuk menceburi bidang sains.
Bacaan tambahan:
- Apa akan berlaku jika anda terjun ke dalam lohong hitam: http://ajar.com.my/2019/08/01/apa-akan-berlaku-jika-anda-terjun-ke-dalam-lohong-hitam/
- Video tentang lohong hitam sebagai penjana: https://www.youtube.com/watch?v=ulCdoCfw-bY
- Kertas kajian tentang proses Penrose: https://www.nature.com/articles/physci229177a0
- Proses Penrose pada bab 15: https://www.pearson.com/us/higher-education/program/Hartle-Gravity-An-Introduction-to-Einstein-s-General-Relativity/PGM298455.html
