Prof. Dr. Sinsi
|
Karadelik Nedir-Karadelik Hakkında Konu Anlatımı Ve Ödev Konuları Örnekler
KARADELİKLER :
Gökyüzü binlerce yıldır tutkunu olduğu muz ve anlayabilmek uğrunu büyük gayretler sarf ettiğimiz meraklarımızın basında gelir, insanoğlu, başının üstündeki o sonsuz ve bir o kadar da gizemli uzayı tanıyabilmek için elinden gelen tüm imkanları seferber etmiş, geliştirdiği dürbünlerle, teleskoplarla, uydularla uzayın derinliklerinde ne olup bittiğinden haberdar olmaya çalışmıştır Araştırmaları süresince, evrendeki konumunun ne olduğu konusunda bir karara varabilmiş, bunun yanında gittikçe artan yeni sorunlarla karşı karsıya kalmıştır
Bugün, artık devasa bir evrende herhangi birinden pek farklı olmayan bir galakside ve küçük sayılabilecek bir yıldızın çevresinde hayatımızı devam ettirmeye çalıştığımızı biliyoruz Yine sunun da farkındayız ki, en gelişmiş aletlerimizle ancak uzayın çok küçük bir bölümünü izleyebiliyoruz Fakat buna rağmen, evrende bulunan maddenin yoğunluğu, kainatın ve dünyamızın yaşı, big-bang'le evrenin nasıl oluştuğu gibi birçok kozmolojik sorunu açıklayabilecek derecede fikir sahibiyiz
Evrendeki olayları, zaman zaman gözlemlerimizden hareketle bazen de ortaya attığımız kuramlarla açıklamaya çalışırız Bu durumda, evrende olup olmadığını bilmediğimiz bir takım sonuçlara da varabiliriz İşte karadelikler de varlığı konusunda hiçbir şey bilinmeden, bütün matematiksel açıklamaları ve teorileri elde edilmiş nadir konulardan biridir
İlk defa 1969'da Amerikalı J Wheeler tarafından adlandırılan karadelikler sonsuz yoğunlukta madde taşıyabilen gök cisimleridir Güneş'ten yüzlerce kere daha büyük olan yıldızlar, yaşamlarının sonunda o kadar küçülürler ki bir nokta kadar boyutsuz, hacimsiz bir yapıya bürünebilirler Öyle ki, bu yapıdan bir çay kaşığı kadar almaya kalksanız: tonlarca maddeyi taşımanız gerekir Bu yoğun ve kavranılması güç oluşumlar, karadeliklere çok yoğun ve etkili bir çekim alanı kazandırır Nitekim, A Einstein'ın özel relativite teorisinde belirttiği "evrendeki en yüksek hıza sahip ışık" bile karadeliklerin yeterince yakınına geldiğinde bu güçlü kütle çekimine yenilerek, karadelikler tarafından yutulur VVheeler, hiç şüphe yok ki, üzerine gelen ışığı yutabildi-ğinden dolayı karadeliklere bu ismi vermişti
Karadeliklerin gözlemlenmesi
Karadelikler, üzerlerine gelen her maddeyi ve ışığı kolayca emebildiklerinden dolayı hiçbir zaman doğrudan gözlenemezler Çünkü, bir cismi görebilmemiz İçin, ancak ondan bize ışık ışınlarının gelmesi gerekir Bir karadelik ise, uzaydaki gaz ve tozları toplarken çevresindeki uzayda bir takım değişiklikler yapar İste onları bu etkilerinden yararlanarak, dolaylı yoldan gözleyebiliriz
Karadeliklerin gözlemlenebilirle yöntemlerinden biri, çevresinde yarattığı çok güçlü çekimsel alandan geçen ışığın, sapmasının Ölçülmesidir Kuvvetli çekim alanlarından gecen ışık ısınları, bildiğimiz doğrusal yolundan sapar Bu ilke gerçekte yıldız, gezegen, nebula gibi uzayda bulunan büyük kütlelerin, bulundukları yerlerde kütlelerinin büyüklüğüne göre göremediğimiz ancak teorik ve deneysel olarak bilinen eğrilikler, çukurluklar oluşturmasından ileri gelir, Sözgelimi Güneş'in çevresinde bu eğrilik çok az olduğundan, ışık 1 64 sn'lik bir acı farkıyla eğilir Ama bunu karadelikler için düşündüğümüzde, saptırıcı etkinin çok daha büyük olduğunu görürüz Bir karadeliğin arkasında bulunan bir yıldızdan çıkan ışının bize ulaşabilmesi için O en az iki yolu vardır İşık ısınlarının her biri karadeliğin bir yai nından gelmek üzere ayrılarak bize ulaşırlar Dolayısıyla biz bir yıldızı ikiymiş gibi görürüz Bu olaya "çekimsel mercek" etkisi denir
Karadeliklerin araştırılmasında en verimli yöntem, uzaydaki gaz ve toz zerrelerinin karadelik tarafından emiliminin saptanmasıdır Bir karadeliğin çekimine kapılan gazlar, çok kuvvetli x -ışını ışıması yapar Bu ışının çok uzaktan algılanabilmesi İçin de karadeliklerin ancak yıldızlararası gaz ve tozların bol olduğu bölgelerde aranması gerekir Böylece, bir karadeliğin gözlenebilmesi için en ideal konumun, yıldızların hemen yanı olduğu anlaşılır
1970'de Amerika'nın uzaya gönderdiği bir x-ısını uydusu olan "Uhuru" uzaydan ilginç bir takım veriler elde etti Daha bir yılını doldurmamıştı ki Uhuru, Kuğu takımyıldızının en parlak yıldızı olan Cygnus x-l'de çok yoğun x-ışını yayılımı buldu Cygnus x -l saniyede bin kereden fazla titreşiyordu Bu da sözü edilen ışık kaynağının boyutlarının, beklenenden çok daha küçük olduğunu gösteriyordu Dikkatle yapılan gözlemlerin sonunda: bu yıldızın HD226868 tarafından beslenen bir karadelikti Teorilerin, yıllar önce öngördüğü sonuçlar, gerçekleşmişti
İzleyen yıllarda, uzaya bir çok x-ışını uydusu gönderildi Bu uydular da 339 ayrı x-ısını kaynağı hakkında bilgi toplayan Uhuru'nün izinden giderek, bize evrenin x-ısmı haritasını çıkardılar Bu haritada özellikle Circu-nus x-l GK339-4 ve V861 Scorpii karadelik olarak kabul edilen ilk gök cisimleridir
Eğri uzay zamanın anlamı
Einstein 1905 ve 1915 yıllarında ortaya attığı özel ve genel görelilik kuramlarıyla doğaya, maddeye, uzaya ve zamana farklı bir bakış açısı getirdi Onun bu buluşlarıyla; belki de fizik, felsefe dalında en Önemli sınavını veriyordu Birbiriyle İlintili olan bu kuramlara göre; hareket eden saatler yavaşlayabiliyor, cetvellerin boyları kısalıyor cisimlerin kütleleri, hızları dolayısıyla artabiliyordu Einstein'ın yeni denklemleri Newton'un koyduğu klasik anlayışa, ancak ışık hızından çok küçük hızlarda uygunluk göstermekteydi
Einstein hep saatlere, cetvellere ve gözlemcilere bağlı olmayan evrensel bir çekim kuramı hayal ederdi ve Tanrı'nın, kendine bir keçi inadı ile İyi koku alan bir burun verdiğini söylerdi Gerçek şu ki; O'nun bu özellikleri amacına ulaştırmıştı
Genel görelilik kuramı, kütle çekiminin nasıl islediğini anlatır Ama bunu yaparken; hiçbir zaman çekimi bir kuvvet olarak düşünmez Bunun yerine, cisimlerin çevresindeki çekim alanlarının, uzay ve zamanın bükülmesi sonucu oluştuğunu söyler Cisimler, içerdikleri kütlelerine oranla uzayda çukurluklar oluşturur Ve zamanın akışını yavaşlatır Ancak uzayın derinliklerinde, tüm çekim kaynaklarından uzakta, uzay ve zaman tam anlamıyla düzdür Çekim alanının gücü arttıkça uzay-zaman eğriliği de artış gösterir Bütün bunlardan çıkan sonuç şudur: Madde uzay-zamanın nasıl eğileceğini, uzay-zaman da maddenin nasıl davranacağını belirler
Uzay-zaman düşüncesine somut bir örnek olarak sunu verebiliriz: Ilık bir yaz gecesi uzaya baktığınızı düşünün Binlerce yıldız, gözlerinizin önüne serilmiştir Bize en yakın yıldızlardan olan Sirius'a gözlerimizi kaydırdığımızı haya! edelim Sirius güneş sistemine yaklaşık 8,5 ışık yılı uzaklıktadır Bu ise; o yıldızdan çıkan bir ışık ışınının gözümüze ancak 8,5 yıl sonra ulaşabildiğini bize anlatır Yani yıldıza bakmakla onun 8,5 yıl önceki halini görmekteyiz Ya 250 milyon ışık yılı uzaklıktaki bir galaksiyi gözlemlediğimizi düşünsek? Tahmin edersiniz ki; galaksinin yeryüzünde dinazorların hüküm sürdüğü devirlerdeki görüntüsünü algılarız
Sonuç olarak, yıldızlara bakmakla uzayın zamandan ayrı düşünülemeyeceğini kavrarız Çünkü, gökyüzünü incelerken, aslında evrenin geçmişine bakmaktayız İşte birbirinden ayrı olarak düşünmediğimiz bu dört boyutlu anlayışa (en boy yükseklik, zaman) uzay-zaman denir Nasıl, bir cetvel uzunluğu ölçüyorsa kolumuzdaki saat de zaman yönünde uzaklığı ölçer
Einstein kuramın matematiksel ispatı yanında bir de deney önerdi O'na göre Güneş de ışığı belli bir oranda saptamalıydı 1919'da bir Güneş tutulması esnasında, uzaydaki konumu önceden bilinen bir yıldız üzerinde gözlem yapıldı Gerçekten de yıldızın ışığı Güneş'in yanından geçerken: uzay-zaman eğriliği nedeniyle önceki konumundan daha açıkta görülüyordu Gözlem sonunda elde edilen sayılar da teorik hesaplarla bulunana yakındı 60 yıl boyunca tekrarlanan diğer deneyler de Einstein'i haklı çıkardı Günümüzde de çok hassas aletler yardımıyla, uzayda yapılacak bir deney düşünülüyor Dünyanın dönme ekseninin bulunduğu düzlem üzerine, yaklaşık 640 km yüksekliğe yerleştirilecek GP-B kütle çekim aracı en hassas uzay-zaman gözlemini yapacak
Görelilik kuramı, uzayın eğriliğine bağlı olarak zamanın da akışının yavaşlayacağını belirtir Uzayda, eğim ne kadar fazlaysa o bölgede aynı oranda zaman yavaş işler Eğimin en fazla olduğu yerler de gök cisimlerinin merkezleridir Merkezden uzaklık arttıkça zamanın büzülmesi de azalır Çok katlı bir binanın zemin katı ile en üst katı arasındaki zaman farkı ilk defa 1960'da ölçülebildi Günümüzde isg, en hassas saatler olan atom saatleriyle yapılan çeşitli deneyler de bu ilkeyi destekledi
Karadeliklerin yapısı ve çeşitleri
Yıldızların sonları, içerdikleri kütlelerine göre tespit edilir Kütlesi Güneş kütlesinin yaklaşık 1,5 katından aşağı olan yıldızlar, yapılarında bulunan hidrojeni önce helyuma sonra da helyumun tamamını karbon ve oksijene çevirerek yakarlar Artık yıldızın tüm enerjisi bitmiş ve yıldız beyaz cüce haline gelmiştir Beyaz cüceler oluşurken, atomlar öyle büyük kuvvetlerle sıkışır ki, çekirdeğin etrafında dolanan elektronlar, çekirdeklerinden ayrılırlar Yıldız dünyamızın boyutlarına değin küçüldüğünde, elektronlar uygulanan yüksek basınca karşı koyar ve yıldızın artık daha çok büzüşmesini önlerler
Güneş kütlesinin 1,5 katından büyük kütleli yıldızların sonu ise uzun süren araştırmalardan sonra cevaplanabilmiştir 1928 yılında, fizik doktorasını yapmak için İngiltere'ye doğru yola çıkan Hintli bilimadamı Chandresekhar, bir ay süren gemi yolculuğu süresince kamarasına kapanıp çalışarak çok ilginç bir buluş elde etti Chandresekhar'a göre eğer bir yıldızın kütlesi Güneş'in yaklaşık 1 5 katı ve daha fazlasıysa bu yıldız büzülmeye başladıktan sonra beyaz cüceden daha da küçülüp çok yoğun hale gelebilirdi Ama genç araştırmacıların fikirlerini kabul ettirebilmesi zordu: nitekim Sir Eddington, yıldızın bu katlar küçülmesine doğanın izin vermeyeceğini söyleyerek Chandresekhar'ın çalışmasını geri çevirmiştir Zaman geçtikçe, gene araştırmacı haklı çıkacak ve reddedilen bu çalışmasıyla bir nobel ödülü alacaktı Aynı vıilar-da Rus fizikçi Landan da aynı konu üzerinde çalışmaktaydı O, biraz daha şanslıydı ve çalışmasını bir dergide yayınlatabildi Amerikalı Openheinmer, öğrencisiyle hazır
ladığı "sürekli kütle çekimsel büzülme "adlı makalesinde Landau'nun eksikliklerini de düzelterek problemin üstesinden gelir Buna göre sözü edilen kütlede bir yıldız:ömrünün sonuna gelirken,beyaz cücelerin elektron basıncı sonucu yakamadığı karbon-oksijen zengini katmanını da tepkimeye sokabilir Çünkü bu denli büyük kütle nedeniyle oluşan basınç, yıldızın sıcaklığını 700 milyon dereceye kadar yükseltebilir
Ard arda oluşan diğer tepkimeler sonunda; yıldız silikon ve demir zengini bir kütleye dönüşür Artık demir, merkezdeki sıcaklık ve basınç ne olursa olsun termonükleer tepkimeye giremez Bu halde, yıldızın atomundaki eksi yüklü elektronlarla, artı yüklü protonlar birleşerek yüksüz nötronları oluştururlar Oluşan bu nötronlar daha az yer kapladıklarından yıldız, çok çok güçlü ışın yayan ani bir çökme evresinden geçer Bu çökme anında yayılan enerji o kadar fazladır ki; yıldızın doğumundan o ana kadar ki yaydığı toplam enerjiye denktir Daha sonra şiddetli bir patlama duyarız Çünkü yıldız, tümüyle parçalanmış ve süpernova olmuştur Bu patlamadan arta kalan ise sadece nötronca zengin bir "nötron yıldızı"dır
Oppheimer, nötron yıldızının yukarıda saydığımız özellikleri üzerinde çalışırken bir an, incelediği yıldızın kütlesinin Güneş kütlesine göre 2 5 katı ve fazlası olduğu durumu düşündü Hiçbir doğa kuvveti, böyle bir yıldızın basıncını dengeleyemezdi Saniyeler içinde: elektronlar, nötronlar ve protonların birbiriyle karışması sonucu, yıldız daha fazla küçülüp uzayı diğer gök cisimlerinden daha çok eğerdi Bunun sonunda, küçülme o kadar an-lamsızlaşır ki artık ortada ne nötron, elektron, kuark ne de madde vardır Sadece, boyutsuz bir nokta olan "tekillik"vardır orada  İşte karadelikler  
Çökme sonucu uzay-zaman eğrileri o kadar artmıştır ki artık yıldıza ilişkin hiçbir şeyi algılayamadığımız an; yıldızın, "olay ufkunun" altında kaldığını kabul ederiz Olay ufku bizim, hiçbir fiziksel incelemede bulunamadığımız uzay parçasıdır Çünkü olay ufkundan ötesini, bizim yasalarımızla açıklayamayız Adeta başka bir evrendir orası ve orada ne olup bittiğini bilmenin bir yolu yoktur Bir yıldızın olay ufku ,yıldızın çökmeden önceki kütlesiyle yakından ilişkilidir Örneğin, kütlesi Güneş'in kütlesinin 10 katı olan bir yıldız, çapı 60 km olan bir olay ufkuna sahiptir Kütle arttıkça, olay ufku da genişler
Buraya kadar ki anlattıklarımıza bakılırsa, aslında bir karadeliğin çok basit bir yapısının olduğu anlaşılır Olay ufkuyla çevrelenmiş bir tekillik  Hepsi bu kadar! Bunun yanında, karadeliğin gerçekten boş olduğunu hatırlamak gerekir Orada, ne atomların, ne kayaların ne de uzaydaki gaz ve toz bulutlarının İzine rastlanmaz Yıldızı oluşturan tüm madde; karadeliğin merkezindeki tekillik noktasında yok olmuştur Elimizde kalan tek şey, sonsuz eğilmiş uzay-zaman'dır
Einstein, önceleri her ne kadar görelilik kuramıyla uzayda çok yoğun maddelerin varolamayacağını İspatlamaya çalıştıysa da, kıvrak zekasının yanıldığı bir nokta da bu olmuştu Kuramının öngördüğü etkiler, karadeliklerin yakınında inanılmaz boyutlarda artış gösterir Örneğin, kütle çekiminin yeryüzünde zamanı yavaşlattığı biliniyorken karadeliğin olay ufkunda zaman tümüyle durmaktadır Eğer korkusuz bir astronotun karadeliğe doğru ilerlediğini düşünürsek: O'nun saatinin bizimkine göre yavaş çalıştığını farkederiz Olay ufku geçildiğinde ise zaman sonsuza değin duracak fakat astronotun bundan haberi olmayacaktır Çünkü kendi vücut faaliyetleri de aynı oranda duracaktır, Bu uzun adamının haberdar olacağı bir şey varsa; o da ışık hızıyla karadeliğin tekilliğine doğru çekildiğidir
Günlük yaşantımızda, uzayın üç boyutunda (aşağı-yukari: sağa-sola; ileri-geri hareket etme serbestliğine sahibiz ama istesek de istemesek de beşikten mezara doğru bir zaman akışımız vardır Karadeliğin çevresindeki olay ufkunun içinde ise "zaman içinde" hareket etme özgürlüğü kazanırız ama uzay boyutlarında hareket özgürlüğümüzü yitiririz Tekilliğe doğru çaresizce çekiliriz
Acaba bu kozmik elektrik süpürgelerini yalnızca maddesel yoğunluk mu etkiler? Doğada, sadece kütle mi onların yapısında söz sahibidir? Karadelikler yapılarına göre üç kısımda incelenir: Maddesel, elektriksel ve dönen karadelikler  
Maddesel karadelikler çevrelerindeki maddeleri yutarken herhangi bir elektrik yükü taşımazlar ve çevrelerinde dönmezler Böylece; yüksüz, durağan karadelik yalnızca tekilliği çevreleyen, bir olay ufkunda oluşur İlk denklemlerini 1916'da Alman gökbilimci K Schwarzchild in yazdığı bu karadeliklere "Schwarzchild karadelikleri" de denir Karadeliklerin, yuttuğu maddeye oranla olay ufuklarını genişlettiklerini biliyoruz Bu da karadeliğin daha güçlü çekini alanına sahip olmasına neden olur Madde yuttukça güçlenen karadelik cisimlerin niteliğine bakmadan sonsuza değin onları geri salmaz Ancak olay ufkunun incelenmesiyle, bir karadeliğin kütlesi hakkında fikir sahibi olunabilir
Şimdi de Schwarzchid karadeliğine bir elektron düştüğünü düşünelim Bu durumda karadelik elektrik yüküyle yüklenir Yüklenme arttıkça da tekilliğin çevresinde ikinci bir olay ufku oluşur Böylece karadeliğin çevresinde, zamanın durduğu iki yeri rahatlıkla gösterebiliriz Elektrik yükü arttıkça iç olay ufku büyür, maddesel (dış) olay ufku ise küçülür İki olay ufku çakıştığı an: karadelik alabileceği en fazla elektrik yükünü almış demektir Bu durumda daha çok elektrik yüküyle zorlarsanız, olay ufkunun dağıldığı ve geriye çıplak tekilliğinin kaldığı bir karadelik elde edersiniz Bu görüşler ilk kez 1916-18 yıllan arasında Alman H Reissner ile Danimarkalı G- Nordstron tarafından ortaya atıldı Bundan dolayı, elektrik yüklü karadeliklere çoğu kez; "Reissner-Nordstron Karadelikleri" denir Bunların varlığı kuramsal olarak kabul edilse de uzayda gerçekten var olmalarını bekleyemeyiz Nedeni ise, elektrik alanlarının, çekim alanlarından çok çok daha baskın olması ve karadeliğin; kendini elektrik yüküyle yüklerken, çevresinden gelen diğer yükler yardımıyla kısa sürede nötr hale getirilmesidir
Gökyüzündeki hemen hemen tüm yıldızlar kendi çevrelerinde döner Bunların dönme hızları, büyüklükleri nedeniyle çok küçüktür Ama bu yıldızlardan herhangi biri çökerek karadelik haline gelirse dönme hızı da artıverir Böylece bu dönme hareketleri, karadelikler için vazgeçilmez derecede önemli olur Dönen bir karadelik çevresindeki uzay-zamanı da sürükler Bu nedenle ki böyle bir karadeliğin çevresine ışık demetleri gönderilirse; demetler tekilliğin çevresinde dönen uzay-zamanın akış yönüne göre değişik miktarlarda saparlar
Bundan hareketle, karadeliğin toplam dönme miktarı ölçülebilir Yine Schwarzchild karadeliği tipinde karadeliğin döndüğünü düşünürsek, tekilliğin çevresinde ikinci olay ufkunun oluştuğunu farkederiz Dönen karadeliklerin uzay-zamanı sürüklemesini ve önemli özelliklerini Y Zelandalı matematikçi P Kerr tanımlamıştır Dr Kerr, 1963'de bir kütleye ve dönmeye sahip karadeliği tümüyle açıklayabilen denklemleri yazmayı başarmıştır Dönen karadeliklere kısaca"Kerr karadelikleri" de denir Tıpkı elektrik yüklü karadeliklerde olduğu gibi bunlarda da zamanın akmadığı iki olay ufku bulunur Deliğin dönme hızının artması: İç olay ufkunu genişletir ve dış olay ufkunu daraltır Karadelik maksimum hızında dönmeye başladığında ise iki olay ufku çakışır Bu limit değerden yüksek hızlar için olay ufku kaybolur ve çıplak tekillik kalır
Dikkat edilirse, elektrik yüklü karadeliklerle dönen karadelikler arasında şaşırtıcı benzerlikler bulunur Bunlardan en önemlisi ise her iki tipin de çift olay ufkuna sahip olmasıdır Buna rağmen, aralarında farklılıklar da bulunur Elektrik yüklü olanlarda tekillik yalnızca bir noktadan ibaretken dönen karadelik için tekillik bir halkadır Halka tekillik, havada asılı duran bir yüzük gibidir ve karadeliğin dönme eksenine dik, ekvator düzleminde yer alır
Durağan ya da elektrik yüklü bir karadeliğin merkezine giden biri sonsuz eğrilmiş uzay zaman tarafından parçalanır Buna karsın, dönen bir karadelikte; tekilliğe dik (yüzüğün ortasından geçecek şekilde) yaklaşıldığında, eğilmiş uzay-zamandan etkilenmeden halka tekilliğin içinden geçiverirsiniz Ama bu geçişle, çekim kuvvetinin itici olduğu "anti uzaya" girilir Yani, elemanın yere değil, göğe düştüğü bir evrene !
Karadeliklerin tuhaf özellikleri
Herhangi bir yıldızın tanımlanabilmesi için: merkezinden yüzeyine değin gaz basınçlarının, madde yoğunluğunun, sıcaklığının ve kimyasal bileşiminin hakkında fikir sahibi olmak gerekir Fakat, bu ayrıntılardan hiçbiri karadeliğin tanımlanmasına girmez Bir karadeliği anlamak; onun sebep olduğu uzay-zaman eğriliğini incelemek demektir
Önceki bölümlerde, yeterince büyük kütleli bir yıldızın, ölümünden sonra uzay-zamanı eğdiğini belirtmiştik Uzun yıllar, bu eğilmenin fiziksel anlamı üzerine fikir yürütüldü 1930'iarda, Einstein ve Rosen, uzay-zaman eğilmesinin, yıldız; karadelik haline geldiğinde maksimum olması gerektiğini söylediler Onlara göre; oluşan bu eğrilik başka bir evrene açılmaktadır Durağan karadelik-lerin bu özelliğine "Einstein Rosen Köprüsü" denir Bu ikinci evren görüşüyle ilgili olarak çeşitli fikirler oluşturulabilir Bir düşünceye göre karadeliğin açıldığı ikinci evren, bizim evrenimizin uzak bir köşesidir Eğer uzayın düz olduğu kabul edilirse, bu durumda oluşan delik daha çok bir elmanın içindeki kurdun yolunu andırır Böylece, uzayda "kurt deliği" oluşmuş olur Evrenimizde, birçok karadeliğin varolduğu düşünülürse: uzayın, birbiri içine geçmiş sayısız tünellerden oluşmuş olduğu anlaşılır
Karadelikleri salt geometrik düşüncelerden yola çıkarak açıklamak, bir takım fantastik sonuçlara neden olur Söyle ki; durağan bir karadeliğe düşen insan, tam olay ufkuna tekrar döndüğünde, matematiksel olarak kendisiyle tekrar karşılaşır Çünkü orada zaman durmuştur Bu gibi ilginçlikler bize, uzay-zamanın salt geometrik düşüncelerle açıklanamayacağını gösterir
1960'ların sonunda, İngiliz matematikçisi R Penrase, karadeliklerle ilgili uzay-zamanın tamamını anlatabilen bir yöntem geliştirdi "Penrose çizimi" yöntemine göre: zaman dikey eksende ve uzaydaki uzaklıklar da yatay eksende alındığında, bir kareler sistemi oluşturulabilir Karelerin iç kenarları her biri yatayla 45 derecelik açı yapacak şekilde çizilmiştir Bu kenarlar, olay ufku olarak adlandırılır ve sadece ışık, bu çizgilerde hareket edebilir Çizginin sağına geçebilmemiz 45 derecelik acıdan büyük olduğundan yasaktır Çünkü o zaman ışık hızından fazla bir hıza sahip oluruz Bu şartlarda ancak ışık hızından küçük hızlarla gidebileceğimiz yollan kullanabiliriz 45 dereceden büyük her açı için bir karadelik seyahati düşünülebilir Seyahatimiz sırasında ola1; ufkunu geçersek: karadelik tekilliğine çarparız Işık hızından büyük hıza ulaşamadığımızdan; durağan karadeliklerde kurt deliğinin öteki yüzüne çıkabilmemiz imkansızdır
Elektrik yüklü ve kendi çevresinde dönen karadelikler için ise Penrase çizimi çok daha farklıdır Çizimlerdeki temel farklılık bu karadeliklerin çift olay ufkuna sahip olmasından kaynaklanır En kayda değer Özellikleri ise, iki olay ufkuna sahip olan karadelik-lerle, başka evrenlere geçebilme şansımızın teorik olarak bulunmasıdır Başka bir deuisle: bu tipteki karadelikier v/ardımıyL-ı kurt deliğinin diğer ucundan fırlayabiliriz Tabii ki: Penrose çizimlerinden çıkan bu tuhaf bilimkurgu bilgilerinin daha pek çok eksiklikleri vardır Bu halde planlanan bir yolculuk denemesi; Nayagara Şelalesi'nclen bir fıçı içinde atlamaya benzer ki: bu da karadelik yolculuğu yanında çocuk oyuncağıdır
Karadelikler de ölür
S Hawking: "Samanyolu galaksisinde görünen 200 milyon yıldızdan daha fazla karadelik olmalı ki galaksimizin niçin bu kadar hızlı döndüğü açıklanabilsin" demektedir Gözümüzün önüne tüm uzayı getirdiğimizde bu kozmik oburların sayısının daha da kabaracağı açıktır İnsanın, ister istemez su soruları sorası geliyor: Karadeliklerin bir sonu yok mu? Evrenimizin ölümü karadeliklerden mi olacak?
1971'de Hawking, karadelik oluşumunun yalnızca yıldız ölümüne bağlı olmadığını gösterdi Herhangi, bir nesneye, bir protonun hacmine sığacak şekilde basınç uygulanırsa, minicik bir karadelik oluşabilir Hawking izleyen yıllarda Oxford'un güneyindeki bir laboratuvarda, "karadelik patlamaları" konusunda bir konferans verdi Herkesi hayrete düşüren "karadelikler dışarıya radyasyon yayıyorlar" sözü salonda serin rüzgarlar estirdi Ünlü matematikçi J Taylor, ayağa kalkarak;" Üzgünüm Hau'king ama bunlar kesinlikle saçma!" diyerek bağırdı Bugün "Haw-king Radyasyonu" olarak bilinen bu olgu; gerçekte kara-deliklerin kuantum mekaniği çerçevesinde incelenmesinden elde edilmiştir
İlk defa 1932'cle D Anderson tarafından bulunan pozitron (pozitif yüklü elektronlardan sonra artık; evrenimizde bulunan her bir parçacığın zıt yüklü bir esinin de varolduğu resmen ispatlanmış oldu Parçacık hızlandırıcılarıyla, çok büyük enerjiler altında yapılan deneylerden sonra, evrenimizi oluşturan her bir parçacığın bir antiparçacığı olduğu: bunların bir araya gelmeleriyle enerjiye dönüşüp yok oldukları, gözler önüne serildi Karadelikler gibi enerji bakımından çok yoğun olan ortamlarda da bu parçacık ve antiparçacıkların oluşabildikleri düşünüldü Bu durumda; parçacıklar ve antiparçacıklar çok kısa anlar için birbirinden ayrılabilir ve bu çiftlerden biri kendini, olay ufkunun dışında bulabilirdi Artık bu parçacık, eşelinin karadelikte yok olması nedeniyle, evrenin her tarafına gidebilmekte özgürdür Bu da bize radyasyon yayımı olarak görünür
Karadelikten her ayrışan parçacık çifti, aynı zamanda onun enerjisinin bir kısmını da alıp götürür Bu da "karadelik buharlaşması "dır Hawking; buharlaşma ile karadeliğin kütlesi arasında bir ilişki olduğunu ortaya çıkardı Karadelik küçüldükçe, parçacık yayınlama hızı artar, bu da kütlenin azalmasıyla, daha çok parçacığın açığa çıkmasına neden olur Kütlesi gittikçe azalan karadelik, daha çok parça-cağın çekim alanından kaçmasına izin verir ve en sonunda milyonlarca atom bombasına eşdeğer korkunç bir patlamayla yok olur Aslında; karadeliğin yuttuğu madde miktarı, radyasyondan büyük olacağından; Hawking en iyimser tahminle Güneş kadar kütleli bir karadeliğin sonunda yıldan önce olamayacağını söylemektedir Aynı şekilde, en erken yok olan karadeliklerin ömürleri ise hesaplarla 10 milyar yıl olarak bulunur Bu nedenle; kainatın ilk yıllarında oluşmuş olan çok sayıda minik karadeliğin günümüzde, yok olmalarını izleme şansımız vardır
Zaman ilerledikçe, uzay hakkındaki bilgi dağarcığımız da genişliyor Gelişmiş teleskop sistemimizle; karadelikler artık bize teorilerde olduğundan daha yakın Belki ileride tüm gizemlerini çözme başarısını göstereceğiz: hatta belki onlara seyahatler düzenleyebileceğiz Ama sunu da biliyoruz; şimdilik bu çok erken  
Alıntıdır
|