Robert Lea
Fizikçi Stephen Hawking’in en tanınmış paradokslarından biri en sonunda çözülecek üzere görünüyor: Sonuçlanan yeni araştırmalar, kara deliklerin, temelinde onları yaratan devasa yıldızlar hakkında bilgileri barındırabileceğini düşündürüyor.
Son araştırma, bu bilginin kara deliklerin etrafındaki -‘kuantum saçı’ diye de anılan- radyasyonda gizlenebileceğini ve teorik olarak kara deliklerin kökenlerine dair öyküyü yine yazmak için ulaşılabilir durumda olduğunu tez ediyor. Bu bulgular, en nihayetinde, Hawking’in hayatının nihayet periyodunda üzerinde çalıştığı çetrefilli bir meseleye tahlil sunabilir.
Stephen Hawking’in çalışmasına nazaran, radyasyon, kara deliklerden, “Hawking radyasyonu” diye bilinen termal güç biçiminde ağır ağır sızar. Buna rağmen termal yapısı yüzünden bu radyasyon çeşidi bilgiyi taşıyamaz. Bu durum, kara delikler buharlaşırken, onları yaratan yıldızlara temaslı bilgilerin tamamını metodik biçimde yok ettikleri manasına gelir. Bu sonuç, bilginin asla yok edilemeyeceğini ve bir cismin nihayet durumunun, başlangıç durumuyla ilgili ipuçlarını barındırabileceğini öne süren kuantum mekaniği maddelerine karşıttır. Bu sorun, kozmologları onlarca yıldan beridir rahatsız ediyor ve “Hawking bilgi paradoksu” ismiyle biliniyor.
İngiltere’de bulunan Sussex Üniversitesi’nde fizik profesörü ve araştırmanın başyazarı olan Xavier Calmet, Live Science sitesine e-posta yoluyla verdiği demeçte, “Bu araştırma paradoks açısından tabuttaki nihayet çivi; çünkü artık bilginin bozunan bir kara delikten dışarı kaçmasına yol açan fizikî olguyu Kesin biçimde anlıyoruz” diyor. Hawking radyasyonu konusunda, radyasyonu “termal güç üretmeyen” bir hale getiren ve böylelikle bilgiyi kara deliğin nihayet anlarından uzağa taşıyabilen bir değişiklik öneriyor.
Kara delikler öylesine Aka cisimlerdir ki, hiçbir şey, hatta Fer dahi onun kütleçekimsel tesirinden kaçamaz. Devasa yıldızların yakıtı tükendiği ve kendi üzerlerine çöktüğü Vakit ortaya çıkarlar. Calmet, klasik fizikte, kara deliklerin “çok Yalın nesneler” olduğunu Anlatım ediyor: “O kadar basitlerdir ki, kütleleri, açısal momentumları ve elektrik yüklerinden oluşan üç kıymetle tanımlanabilirler.”
Tanınmış fizikçi John Wheeler, bu ayırt edici özelliğin yokluğunu “Kara deliklerin saçları yoktur” diye izah ediyor. Bununla Bir arada Calmet, en nihayetinde kara delik Fazla Yalın olsa bile onu yaratan Özgün yıldızın, yıldızın kimyasal bileşimini meydana getiren elementleri oluşturacak biçimde bir ortaya gelen kaotik bir proton, elektron ve nötron karışımından oluşan Baş karıştırıcı bir astrofizik objesi olduğunu Anlatım ediyor.
Kara delikler, bir vakitler modülü oldukları yıldızların “hafızasını” barındırmazken, kuantum fiziğinin kuralları, bilginin kainattan o denli basitçe yok olamayacağını Anlatım eder. 1976 yılında Hawking, bu bilginin Hariç kozmosta, uzaklarda ve kapalı haldeki kara deliklerin içinde sonsuza dek yaşayamayacağını ortaya koyarak bu kozmik tahlile bir Sorun ekledi. Kuantum mekaniğinin kurallarını kara deliklere uygulayan Hawking, sonradan ‘Hawking radyasyonu’ diye anılmaya başlayan bir Cin termal radyasyon yaydıklarını argüman etti. çok uzun müddetler boyunca bu radyasyonun dışarı sızması, kara deliklerin büsbütün buharlaşmasına yol açar ve gerisinde sadece bir boşluk bırakır. Bu türlü olunca da bilgi Geri getirilemez bir biçimde yok olur.
Calmet, “Ne Mevcut ki, bu kara deliğin ‘yaşamını’ anlatan sinemanın Geri sarılabileceğini ileri süren kuantum fiziği, buna imkân tanımıyor” diyor: “Radyasyondan yola çıkarak, Özgün kara deliği ve en nihayetinde de yıldızı tekrar yapılandırabilmemiz gerekir.”
KARA DELİĞİN ‘SAÇINI’ BULMAK
Calmet, ABD’deki Michigan Eyalet Üniversitesi’nde teorik fizik profesörü olan meslektaşı Steve Hsu ile birlikte 2021 yılından beridir Hawking’in paradoksuna bir tahlil üretmek emeliyle çalışıyor. Takım, Mart 2022’de yayınlanan daha eski bir araştırmada, kara deliklerin, onları kuşatan kütleçekimi alanlarında nitekim de eşsiz bir kuantum izi biçimindeki “kuantum saçlına” sahip olduğunu savunmuştu.
Yeni araştırmalarında, takım, Hawking’in 1976 tarihli hesaplamalarını gözden geçirdi; Lakin bu kere Hawking’in yapmadığı bir şeyi yaparak “kuantum kütleçekiminin” -kütleçekiminin kuantum mekaniği unsurları uyarınca tanımlanmasının- tesirlerini izah etti.
Calmet, “Bu kuantum kütleçekimi düzeltmeleri Ufak olsa bile, kara deliğin buharlaşması açısından Aka Ehemmiyet taşıyorlar” diyor: “Bu tesirlerin Hawking radyasyonunu termal olmayacak biçimde değiştirdiğini ortaya koyabildik. Farklı biçimde söylersek, kuantum kütleçekimini hesaba kattığımızda, radyasyon bilgiyi barındırabilir.”
Calmet ve Hsu’nun bir evvelki araştırmalarında önerdikleri ‘kuantum saçları’ soyut bir matematiksel kavram olsa bile, artık takım, bilginin Hawking radyasyonu sayesinde kara delikten kaçmasını sağlayan fizikî olguyu ve bunun bir Hariç gözlemci tarafından nasıl Geri alınabileceğini tam olarak tespit etti. Şimdi baştan sona teorik bir önerme olan ‘Hawking radyasyonunu’ tespit edecek seviyede hisli bir araç gerektireceği için, bunu yapmak şimdilik Muhtemel değil.
Calmet, astrofizikçilerin, araştırmacıların ileri sürdüğü tesir Fazla Ufak olduğu için şimdilik ölçmelerinin gerçek bir yolu olmadığını kabul ediyor. Bu teoriyi geliştirmenin yollarından birinin, bundan çok, Dünya’da bulunan laboratuvarlardaki kara delik simülasyonlarını gözlemlemek olduğunu Anlatım ediyor. Takımın Hawking radyasyonu ve kara deliklere dair matematiksel modellemesi, bu simülasyonlar açısından değer biçilemez olabilir.
Araştırma makalesi 6 Mart’ta Physics Letters B isimli bilimsel mecmuada yayınlandı.
Yazının özgünü Space sitesinden alınmıştır. (Çeviren: Tarkan Tufan)
Yorum Yok