“Karadeliğin içinde geçişli alternatif evrenler yok. Bilinmesi gerekenlerin tümü, burada bizim de içinde bulunduğumuz evrende saklı. Bilim kurgu severleri hayal kırıklığına uğrattığım için özür dilerim.”
Stephen Hawking (22Temmuz 2004)
Karadelikler, uzay boşluğunda bulunan ve muazzam çekim kuvvetine sahip girdaplardır. Karadeliklerin var olduğu düşüncesi ilk olarak John Michell adında bir din adamı tarafından 1783‘te ortaya atılmıştır ve bilim ilerledikçe varlıkları fark edilmeye başlamıştır.
İsterseniz karadeliklere yakından bir göz atalım ancak fazla yaklaşmayalım.
Bir karadelik nasıl oluşur?
Evrende Güneş’ten büyük herhangi bir yıldız düşünelim. Bu yıldız nükleer patlamalarla (füzyon tepkimeler) hidrojenini diğer ağır elementlere çevirir. Bu element dönüşümü demire evrilene kadar devam eder çünkü atomlar arasında en kararlı çekirdeği olan atom demir elementine aittir. Demire dönüşüm gerçekleştikten sonra çekirdek tepkimeleri durduğu için soğuma meydana gelir, kendisini dengeleyemeyen içe doğru bir çekim kuvveti oluşur, böylece yıldız biçimini koruyamayıp içe doğru çöküşe geçer. Her bir atomun etrafındaki elektronlar çekirdeğindeki protonların üzerine düşer. Bunu biz boşluk doldurma olarak düşünebiliriz çünkü atom da elektronları etrafında dönen boşluklu bir yapıdır. Bütün boşluklar dolduktan sonra tüm atomlar nötrona dönüşür. Güneş’ten 1.5-2 kat büyük bu yıldız, artık 5-10 km’lik bir “nötron yıldızı”na dönüşmüştür. Kütle çekimi, nötronun içindeki boşluğu da ortadan kaldırarak yıldızı daha da küçültüp bir kuark yıldızı haline getirerek evrenin en yoğun kozmik cismini (karadeliği) oluşturmuş olur.
Bu yoğun cisim Güneş’in 1cm³’lük hacimde bir miskete sıkıştırılması kadar büyük bir yoğunluktadır. Bu misketi uzay boşluğuna bırakırsak ve uzay-zamanını gerilmiş bir örtü gibi düşünürsek, misket uzay-zamanında bükülmeye sebep olacaktır.
Oluşan bu kozmik cisim sahip olduğu çekimden dolayı olay ufkuna giren bütün varlıkları içine çeker.
Olay ufku nedir?
Karadeliğin uzay-zamanda oluşturduğu küresel bir çekim alanıdır. İçeriye giriş serbesttir fakat girdikten sonra çıkmış herhangi bir varlığa henüz rastlanmamıştır.
Olay ufkunu belirleyecek herhangi bir maddesel yapı olmadığından olay ufkuna giren, girdiğinin farkında olamaz. Kütlesi güneşten 10 kat büyük olan bir yıldızın oluşturduğu karadeliğin olay ufkunun yarıçapı yaklaşık 60 km’dir.
Karadeliğe neden karadelik ismini vermişler?
Karadeliğin çekim gücü o kadar yüksektir ki, ışığın kendisinden kaçmasına izin vermeden ışığı içine alır, böylece etrafa hiç ışın yaymadığından görünemez. Varlığı ancak etrafındaki cisimlerin hareketlerinden ve etrafındaki ışık oyunlarından (ışığın bükülmesi gibi) anlaşılabilir.
Stephen Hawking‘in karadelik kuramı hakkındaki düşünceleri nelerdir?
Cambridge Üniversitesi fizik profesörü Hawking, Dublin’de düzenlediği konferansta merakla bekleyen katılımcıları karadelikler hakkındaki açıklamalarıyla şaşırtmıştır. Konferanstan önce karadelik içine giren varlığın bir başka evrenden çıkacağı düşüncesine inanılıyordu. Ancak konferanstan sonra enerji ve maddenin iç içe girdiği alternatif evrenlere geçiş düşüncesi yok oldu. Eski düşünceye göre karadeliğin içine giren varlık asla geri gelemezdi ancak giden varlığın akıbeti bilinmediği için hayalperest insanlara bir malzeme ortaya çıktı ve o varlığın karadeliğe girdikten sonra farklı bir evrene geçtiği söylentileri başgösterdi. Hawking ise bu düşünceyi yok edecek bir teori ile meraklı kalabalığın karşısına çıkarak kendi düşüncesini açıkladı. ”Hawking Teorisi”ne göre karadelik bir maddeyi yuttuktan sonra geri püskürtüyor ancak insanlar bu maddeyi, karadelik tarafından dışarıya farklı enerji formlarında püskürtüldüğünden algılayamıyor.
Karadeliğe biri girip çıkmak istese ne olur ki?
Uzay boşluğunda gezinen iki astronot düşünelim ve birisi yanlışlıkla olay ufkuna girsin diğeri de dışarıda kalsın. İçerideki, karadelik merkezindeki tekilliğe doğru sürüklenmeye başlar. Sürüklenen astronot olay ufkuna ışığın girmesi serbest olduğu için dışarıyı görmeye devam eder. Dışarıdaki de içeridekinin olay ufkuna girdiğini anlamaz, olay ufkunda öylece durduğunu görür. Karadeliğin merkezine doğru sürüklenen astronot, merkeze yaklaştıkça bedeninin merkeze yakın olan tarafının daha çok içeriye çekildiğini hisseder, merkeze yaklaştıkça uzayıp parçalanır. İçerideki astronotun öldüğünü dışarıdakinin ruhu bile duymaz çünkü içeridekinin öldüğünü dışarıdaki ömrü boyunca göremez. Bunun sebebi ise dışarıdaki astronotun içeridekinin hareketlerini yavaşlıyor olarak algılamasıdır. Yani karadeliğin içindeki muazzam çekim sayesinde, içeriye çekilen astronot için dışarıdaki astronota göre zaman yavaş akmaktadır. İçerideki astronot bir şekilde dışarıya çıkabilseydi, dışarıdaki arkadaşını daha yaşlanmış bulacaktı.
Karadelikte zaman niçin yavaş akıyor?
Farkettiyseniz karadelik oluşumunda meydana gelen yoğun kozmik cisim “Uzayı büker” demedik de “Uzay-zamanını büker” diye bir ifade kullandık. Bunun sebebi zamanın da 4. boyut olmasıdır yani ((en+ boy+yükseklik=uzay)+zaman)=varlık=uzay-zamandır. Zaman da varlıkla bir bütündür çünkü zamanın kütle çekimi kuvvetine göre değişimi söz konusudur. Evrenin hiçbir noktasında kütle çekimi aynı olamayacağı için zaman farklı çekimlerde (farklı gezegenler ya da karadelikler) farklı hızlarda akmaktadır. Yani zaman göreceli bir kavramdır. Bu kuram ise ayrı incelenmesi gereken bir olaydır çünkü bu kuram Einstein‘ın "İzafiyet Teorisi"nin ta kendisidir.
Bir sonraki ay “Genel Görecelik (İzafiyet) Teorisi” konusu ile tekrar buluşmak dileğiyle, hoşçakalın.
Kaynaklar:
