KARA DELİKLERDE BİLGİ KAYBOLUR MU

Kara delikler-1 , kara delikler-2 , kara delikler-3 yazımıza tıklayarak ulaşabilirsiniz.

Diğer yazımızda önemli bir problemde kalmıştık. Yıldızların çökmesi sonucu oluşan ve inanılmaz yoğunluğa sahip kara delikler için bir problem söz konusuydu.

Kara deliklerin saçı olmadığı için dışarıdaki bir gözlemci kara deliğin içinde ne olup bittiğini göremez. Tek bileceğimiz kara deliğin kütlesi, açısal momentumu ve elektrik yüküdür. Bu yüzden olağan üstü miktarda bilgi kara delikler içinde kayboluyordu.

Bir önceki yazımızda kara deliğin entropi sonuçlarının, kaybolan bilgi miktarıyla eşit olduğunu anlatmıştık. Kara deliğin entropisinin olay ufku ile bağlantılı olduğunu biliyoruz. İki cümle arasındaki ilişkiye göre çıkardığımız bir sonuç var: Kara deliğin içindeki bilgi, kara deliğin boyutlarıyla orantılıysa; o zaman kara deliğin bir sıcaklığı olmalıdır.

Ama bu hepimizin bildiği ‘ kara delikten bir şey kaçamaz ‘ olayıyla çelişiyordu. Bu paradoks 1974 yılı başlarına kadar devam etti. Ta ki Stephen Hawking’e kadar.

Stephen Hawking kara deliklerin düzenli bir sıklıkta parçacık yayınladığını keşfetti. Bakalım bu durumu hazmetmesi nasıl olmuş?

O zamanlar da herkes gibi ben de, kara deliklerin hiçbir şey yayınlayamayacakları kanaatindeydim. O nedenle bu can sıkıcı etkiden kurtulmak için çok uğraştım. Ama ne kadar uğraşırsan uğraşayım sonuç hep aynıydı.

STEPHEN HAWKİNG’i SAYGIYLA ANIYORUZ.

Yayınlanan parçacıklar termal dalga boylarıydı. Hawking’in hesaplamaları kara deliklerin sıcak bir cisim gibi parçacık yarattıklarını ve ışınım yaptıklarını gösteriyordu. Ayrıca kara deliğin sıcaklığı da yüzey kütleçekimine doğru orantılı, kütlesiyle ters orantılıydı.

Kara deliklerden madde çıkmasına başka bir örnek vermek gerekirse Kuantum mekaniğindeki belirsizlik ilkesine göre; çok kısa bir süre için geçerli olsa da parçacıkların kendiliğinden var olma olasılıkları vardır. Bunlar sürekli olarak çiftler halinde maddeleşirler, ayrılırlar ve sonra tekrar bir araya gelerek birbirlerini yok ederler.

Bu parçacıklar ‘sanal parçacık’ diye anılır çünkü dedektörden doğrudan gözlemlenemezler. Şimdi, biraz hayal edelim. Kara deliğin olay ufkunun kenarında sanal parçacıklardan birisinin kara deliğin içine düştüğünü, diğer parçacığın ise dışarıda kaldığını hayal edelim. Bu durumda sanal parçacıklar birbirini yok edemez. Dışarıda kalan parçacık da kader arkadaşı gibi kara deliğin içine düşebilir ya da sonsuza kadar kaçabilir.

İşte ikinci durum gerçekleştiğinde, sanki kara delikten yayılan bir ışınım gibi görünür.

Güneşin kütlesine sahip bir kara deliğin parçacık yayınlaması o kadar seyrek olur ki, kara deliklerin ışınım yaydığını kanıtlamak olanaksızdır.

Bu yüzden güneşin kütlesinden daha küçük kütleye sahip bir ‘mini’ kara delikler var olsaydı bunu görebilirdik . Örneğin bir dağ kütlesine sahip mikro kara deliklerin yayınlayacağı X ışını ve gama ışınları 10 milyon megawatt olurdu. Bu tüm dünyanın ışık enerjisini karşılayabilecek güçte.

Ama bu tür de kara delikler bulunamadı. Kaldı ki kara delikler, nötron ve beyaz cüce yıldızlarının kütlesinden daha fazla olduğu için oluşuyor. Yani ‘mini bir kara delik’ bulmak imkansız en azından bizim evren için.

Bizim evren için derken, neyi kastediyorsun? diye sorabilirsiniz. Evren hepimizin bildiği gibi 3 boyut artı 1 zaman boyutundan oluşur. Sicim teorisine göre evren 10 ya da 11 boyutlu olabilir. Ana biz bu ek boyutları algılayamıyoruz çünkü ışık ek boyutlarda yayılmaz.

Hawking’e göre mini kara deliklerin oluşması bu ek boyutlarda daha olasıdır. Çünkü ek boyutlarda kütleçekim kuvveti bizim evrenden daha fazladır.

Parçacıklar kara delikten kaçtıkça, kara delik kütle kaybeder ve büzüşür. Bu da parçacık yayınlanma hızını artırır. En sonunda kara delik bütün kütlesini kaybederek yok olur. Peki kara deliğe düşmüş olan paralarımıza, düşmanlarımıza ne olur?

İki yüzyıldan önce evrenin evriminin bilimsel yasalar tarafından belirlendiğine inanıyorduk. Pierre-Simon Laplace tarafından formüle edilmiş bir kurama göre evrenin herhangi bir zamandaki durumunu bilirsek, evrenin geçmişteki ve gelecekteki bir zamandaki durumunu da bilebiliriz.

Laplace’nin belirlenimciliğinde, geleceği öngörmek için parçacıkların hızını ve konumunun bilinmesi yeterlidir. Ama bizim belirsizlik ilkesini de hesaba katmamız lazım.

Belirsizlik ilkesi hız ve konumun aynı anda ölçülemeyeceğini söyleyen bir yasa. O zaman geleceği öngöremeyiz. Neyse ki ‘ kuantum durumu’ imdadımıza yetişiyor. Bu kuantum durumundan, belli bir hassaslık derecesiyle konum ve hızlar hesaplanabilir.

Kara deliğin içinde ne olduğu konusundaki tartışmalar bilim felsefesine kaymaya başladı. Tartışmalarda sürüyor ve problemler ortaya çıkıyor. Özellikle, Genel Görelilik yasasına göre bilginin kaybolacağı, kuantum mekaniğine göre ise bilginin kaybolmayacağı problemi.

Eğer kara deliklerde bilgi kayboluyorsa, o zaman kara deliğin içinden çıkan hiçbir şeyin bir anlamı kalmaz. Netice itibari ile bildiğimiz bir şeye anlam yükleriz.

Aynı zamanda, kara deliklerde geleceği öngeremezsek o zaman geçmişimizden de şüphe duyarız. Geçmiş olmadan biz olamayız. Buradan yakın tarihe ulaşabilirsiniz. Reklam yaptığımıza göre devam edebiliriz.

Kara delikler de bilginin kaybolup kaybolmayacağı hayati derece de önem taşıyor. Birçok bilim insanı bilginin kaybolmadığını söylese de hangi mekanizmayla korunduğunu da söylemiyordu.

Hawking’e göre yanıt; Feynman’ın tek geçmiş yerine, her biri belli bir olasılığa sahip birçok olası geçmiş fikrine dayanıyor.

Bunu tek bir örnekle açıklamak istiyorum. ‘Alfarabyus’ adlı bir ansiklopediyi yaktıktan sonra külleri saklarsanız bilgi kaybolmaz ama okunması da bir hayli zor olacaktır. Yani kara delikler o kadar da kara değildir.

Kara delikler hakkında yazılmış binlerce makale var. Bilmediğimiz daha doğrusu gözlemleyemediğimiz için yorum yapan yapana. Bu 4 yazımızda kara delikler hakkında, her yerde anlatılmayan konuları anlatmaya çalıştık. Umarım yeterince açıklayıcı olmuştur.

Bir önce ki yazıyı okumak için buraya tıklayın.

Emeğimize destek için yazımıza yorum yapabilir ve yazımızı paylaşabilirsiniz.

Kaynakça: Stephen Hawking “Kara Delikler” kitabıdır.

Dilan Akbulut

SİTEDE HER ŞEY PAYLAŞILIR ÇÜNKÜ ÇOK ENTELLEKTÜELİZ

4 YORUM

  1. Avatar
    Zeynep öztürk

    Bilgiler çok değerli , okunması ve bilinmesi gereken konular

  2. Avatar

    kaybolmaya es deger bence. yazi icin tesekkurler