Kara Deliklerin Buharlaştığını Kanıtlamaya, Bir Adım Daha Yaklaşıldı!

Kara Deliklerin Buharlaştığını Kanıtlamaya, Bir Adım Daha Yaklaşıldı!

1970’lerde Stephen Hawking kara deliklerin tam olarak kara olmadıklarına, zaman içinde buharlaştıklarına, bu sırada da küçük miktarlarda radyasyon yaydıklarına dair büyük bir teoride bulundu. Şimdi ise İsrailli fizikçiler Hawking’in iddialarına dair güçlü bir kanıt bulduklarını dile getirdiler.

1970’lerde Stephen Hawking kara deliklerin tam olarak kara olmadıklarına, zaman içinde buharlaştıklarına, bu sırada da küçük miktarlarda radyasyon yaydıklarına dair büyük bir teoride bulundu. Şimdi ise İsrailli fizikçiler Hawking’in iddialarına dair güçlü bir kanıt bulduklarını dile getirdiler.

Kara delikler adını güçlü çekimlerinden alırlar, çünkü bu çekim gücü o kadar güçlüdür ki olay ufkuna – geri dönüşü olmayan teorik noktaya- ışık bile ulaşsa ondan kaçamaz. Ama sonda Hawking kara deliklerin teorik olarak zamanla “Hawking radyasyonu” adı verilen kuantum mekaniği işlemi aracılığıyla buharlaşıyor olabileceklerini keşfetti.

Kuantum mekaniğine göre uzay boşluğu bile aslında boş değil. Sözde “sanal parçacıkların” varlıkları o kadar kısa zaman dilimi içinde ortaya çıkıp kayboluyor ki bunlar fizik yasalarını ihlal etmiş olmuyor. Ama bir sanal parçacık çifti kara deliğin olay ufkunda ortaya çıkarsa ve çiftlerden biri oraya düşerse kara delik foton (ışık parçacıkları) yaymaya ve bu esnada kütlesinin bir kısmını kaybetmeye başlar. Kara delik ne kadar büyükse buharlaşması da o kadar uzun sürer. Sözde “fizikçilerin Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’nda yaratmayı umdukları minik kara delik”  saniyeler içinde yok olur.

Hawking’in bu iddiasının kuramsal fizikte özellikle de kara delik bilgi paradoksunda oldukça büyük sonuçları var. Ama bu kadar büyük bir hipotezi nasıl test edebilirsiniz ki? 1981’de British Columbia Üniversitesi fizikçisi Bill Unruh “hantal delik” adını verdiği bir kara deliğin sonik analogunu içeren bir düşünce deneyini önerdi – yalnız bu durumda olay ufkuna çekilecek olan şey ışık değil ses olacaktır.

Unruh yamaçtan agittikçe daha da hızlı akan bir şelalenin analojisini çizdi. Sonuç olarak su sesin suyun içinde aldığı yoldan daha hızlı akacak ve böylece kaçmaya çalışan her bir fonon (ses parçacıkları) tekrar geriye çekilecek. Hantal delikler doğada aslında var olmaz, buna rağmen Unruh insanlara her duş aldığımızda döner kara delik analogları yarattığımızı söyler. Küvetteki yüzey dalgaları gidere doğru su girdapları oluşturur ve yeterince sığ olduğunda giderden akan su bu yüzey dalgalarından daha hızlı hareket eder.

Ama fizikçiler laboratuvarda analog kara delikleri yaratmanın mümkün olabileceğini düşünmektedir. Bunu sesten ziyade Bose-Einstein kondensatlarıyla- bir grup atomun tek bir atom gibi davrandığı ultra soğuk kuantum durumu olayının egzotik bir türünde yaratmayı düşünmektedirler. 2009’da İsrail Teknoloji Enstitüsü’ndeki (Technion) Jeff Steinhauer’in laboratuvarı bunu başardı: 100,000 soğutulmuş rubidyum atomu sisinde yaklaşık sekiz milisaniye süren sesten hızlı akış üretebildiler.

 

Kara Deliklerin Buharlaştığını Kanıtlamaya Bir Adım Daha Yaklaşıldı

 

Bu çok heyecan verici bir olaydı çünkü Hawking’in görüşünü test etme imkanı sunuyordu. Kara delik analogları karışık fononlarla yarışıp Hawking radyasyonu eşdeğerini yaymalıydı. 2014’te Steinhauer, sinyali arttırmak için lazer ışını üreten boşluğa eşdeğer ses dalgasını nasıl oluşturacağını bulduktan sonra akustik kara delik deneylerinden biriyle olayın ilk ipuçlarını yayınladı.

Fakat bu kesin bir sonuç değildi. Hala sinyalin aslında sadece sistemdeki bir gürültü olma ihtimali vardı çünkü gözlemlenen radyasyonun tetiklenmesi gerekiyordu. Ama artık Steinhauer laboratuvarının deney kurulumunu tamamlayıp, akustik bir kara delik tarafından yayılan karışık fononlar gözlemlediğini söylüyor. Ve Bose-Einstein kondensatının oluşturduğu radyasyonun başka bir tetikleyiciye ihtiyacı yok.

Bu sonuçlar desteklenirse kuramsal fizik açısından çok önemli bir olay olur çünkü bu kara delik bilgi paradoksunu çözmenin kilit etmeni ve bir gün kuantum mekaniğini genel izafiyet ile birleştiren bir teori düzenlenebilir. Bu durum aynı zamanda Hawking’e teorisini ilk öne sürdükten 40 yıl sonra beklediği Nobel Ödülü’nü kazandırabilir.

 

Kaynak

Bu haberi okuyanlar bunları da okudu
Sende Yorumla...
Kalan karakter sayısı : 500
İLGİNİZİ ÇEKEBİLİR X
6 İlçede İstanbul Elektrik Kesintisi (22 Ocak Pazar)
6 İlçede İstanbul Elektrik Kesintisi (22 Ocak Pazar)
Vatanım Sensin Yeni Bölüm Fragmanında Silahlar Çekiliyor
Vatanım Sensin Yeni Bölüm Fragmanında Silahlar Çekiliyor