Bazı Kara Delikler Geçmişinizi Siliyor!

Gerçek hayatta geçmişiniz, geleceğinizi benzersiz bir şekilde belirlemektedir. Eğer bir fizikçi, evrenin nasıl başladığını biliyorsa bütün uzay-zaman dahilindeki geleceğini de hesaplayabilir.

Ancak Kaliforniya Üniversitesinden bir matematikçi bu yasayı yıkan yeni bir kara delik türü keşfetti. Eğer birisi bu kısmen zararsız kara deliklerden birine girmeyi göze alsaydı, hayatta kalır fakat geçmişi silinir ve sayısız olası geleceğe sahip olurdu.

Bu gibi iddialar geçmişte de öne sürüldü ve fizikçiler açıklama için güçlü kozmik sansür hipotezine başvuruldu. Bu hipotez, bir başka deyişle korkunç bir ölüm olan bu yıkıcı şey, gözlemcilerin geleceklerinin belirsiz olduğu bir uzay-zaman bölgesine gerçekten girmesine engel olunmasıdır. Bu prensip ilk olarak 40 yıl önce, fizikçi Roger Penrose tarafından öne sürülmüştür ve tüm fizik teorileri hakkında kutsal bir fikir taşımaktadır. Bu, geçmiş ve gelecek dahil evrenin fizik yasalarının birden fazla muhtemel geleceğe izin vermemesidir.

Kaliforniya Üniversitesi öğretim görevlisi Peter Hintz'in açıklamalarına göre matematiksel hesaplamalar, artan bir hızla genişleyen evrenimizde olduğu gibi bazı kara delik türleri içindeki deterministik dünyadan deterministik olmayan bir dünyaya giden bir geçitten sağ çıkmanın mümkün olduğunu gösteriyor.

Geleceğin tahmin edilemez olduğu bir uzayda hayatın nasıl olacağı ise belirsiz. Fakat Clay Araştırma üyesi olan Hintz, sonuçların Einstein'ın kozmosun evrenini mükemmel bir biçimde betimleyen Genel Görelilik Teorisi'nin denklemlerinin yanlış olduğu anlamına gelmediğini belirtti. Peter Hintz konu ile ilgili şunları söylüyor:

Hiçbir fizikçi bir kara deliğe doğru yolculuğa çıkıp onu ölçmeyecektir. Bu bir matematik sorusu. Fakat diğer yandan bu, Einstein'ın denklemlerini matematiksel olarak daha da ilginç kılıyor. Bu, bir insanın yalnızca matematiksel olarak uğraşabileceği bir soru fakat fiziksel, neredeyse de felsefi çıkarımlara sahip ki bu da onu müthiş yapıyor.

Hintz'in meslektaşlarından olan Lizbon Üniversitesinden Victor Cardoso, João Costa, Kyriakos Destounis ve Utrecht Üniversitesinden Aron Jansen şunları söylüyor:

Bu sonuç, modern kozmoloji ışığında genel görelilik kuramında determinizm (gerekircilik) için hafife alınamayacak kadar büyük bir başarısızlığa tekabül ediyor.

Physics World tarafından aktarıldığı üzere, araştırmaya dahil olmayan Kaliforniya Üniversitesinden Gary Horowitz, çalışmanın kütleçekimi ve elektromanyetizma teorisindeki güçlü kozmik sansürün ihlali için bilinen en iyi kanıtı sağladığını söylüyor.

Olay Ufkunun Ötesinde

Kara delikler o kadar tuhaf cisimlerdir ki isimlerini, kütleçekimlerinden ışık dahil hiçbir şeyin kaçamaması gerçeğinden almışlardır. Eğer kara deliklere gereğinden fazla yaklaşır ve bu sözde olay ufkunu geçerseniz oradan kurtuluşunuz olmaz.

Küçük kara delikler için konuşmak gerekirse, böylesine bir yaklaşımdan zaten sağ çıkamazsınız. Olay ufkuna yakın olan gelgitsel güçler her şeyi atomlarına kadar parçalayabilir. Fakat daha geniş kara delikler için galaksilerin göbeğindeki bir yıldız kütlesinden on milyonlarca kat daha ağır olan Samanyolu gibi bir olay ufkunu geçmek, tahmin edilebileceği üzere sessiz sakin bir şekilde gerçekleşir.

İnsan dünyasından kara delik dünyasına sağ bir şekilde geçmek mümkün olduğu için fizikçiler ve matematikçiler uzun süre boyunca o dünyanın nasıl göründüğünü merak etmişler ve karadeliğin içerisindeki dünyayla ilgili tahmin yürütmek için Einstein'ın Genel Görelilik Teorisi'ne başvurmuşlardır. Bu teori büyük oranda işe yaramaktadır, ta ki bir gözlemci uzay-zaman bükülmelerinin ve teorik hesaplamaların sınırsız olduğu bir merkeze ulaşana kadar. Yine de merkeze ulaşmadan önce bile bir kara delik araştırmacısı garip ve ölümcül şeylerle karşılaşırdı, yine de edindiği bilgileri dış dünyaya aktaramazdı.

Hintz; standart, dönmeyen, elektrikle yüklü bir kara deliği incelemeyi sürdürüyor ve böylesine bir cismin olay ufkuyla birlikte sözde Cauchy ufku diye adlandırılan bir alanı da bulunuyor. Cauchy ufku; determinizmin kırıldığı, geçmişin geleceği etkilemediği noktadır. Penrose gibi fizikçiler, hiçbir gözlemcinin Cauchy ufkunu geçemeyeceğini çünkü aksi takdirde yok olacağını iddia etmiştir.

Elimizdeki senaryoda gözlemci ufka doğru yaklaştıkça; saat, çekim alanında daha yavaş ilerleyeceği için zaman yavaşlar. Işığın, çekim dalgalarının ve kara delikle karşılaşan diğer her şeyin kaçınılmaz bir şekilde Cauchy ufkuna düşmesi gibi içe doğru düşen gözlemci de nihayetinde tüm bu enerjinin aynı anda hareket ettiğini görür. Aslına bakılırsa kara deliğin, evrenin yaşamı boyunca gördüğü bütün enerji, o yolu kat eden her gözlemciye olanları unutturarak Cauchy ufkuna aynı anda çarpar.

Phys.org

Genişleyen Bir Evrende Görüş Ufkunuz Sınırlıdır!

Fakat Hintz bizimki gibi genişleyen ve hızlanan bir evrende bildiklerimizin geçerli olmayabileceğini çünkü uzay-zaman git gide birbirinden ayrılacağını fark etti. Yani enerji ışıktan hızlı olmadığı için uzak evrenin çoğu kara deliği etkilemeyecekti.

Hatta kara deliğe kapılmaya müsait enerji yalnızca gözlemlenebilir ufkun kontrolü altındadır. Gözlemlenebilir ufuk, evrenin kara deliğin varlığı boyunca görmesi beklenen hacmidir. Örneğin bizim için gözlemlenebilir ufuk, 13,8 milyar ışık yılından daha büyüktür çünkü sonsuza dek göreceğimiz her şeyi içerir.  Fakat evrenin genişleme hızının artması, 46,5 milyar ışık yılından ötesini görmemizi engeller.

Bu senaryoda evrenin genişlemesi, kara deliğin içerisindeki zaman genişlemesinden kaynaklanan amplifikasyonun etkisini yok eder. Bu durumda, Reissner-Nordström-de Sitte denilen yüksek miktarda elektrikle yüklü, akıcı ve dönmeyen kara deliklerdeki Cauchy ufkundan geçen bir gözlemci; deterministik olmayan bir dünyaya geçiş yaparken hayatta kalabilir. Hintz, şunları söyleyerek ufka giden geçidin acı dolu fakat kısa olduğunu vurguluyor:

Einstein kuramlarının mükemmel derecede pürüzsüz, kıvrımsız, Cauchy ufku ve ötesine kadar diğer her şeyin iyi durumda olduğu sonsuzluğa kadar giden dalgasal güçleri içermeyen bazı kesin çözümleri bulunmaktadır. ... sonrasında ise bazı durumlarda bütün bahisler düşer, mesela bir Reissner-Nordström-de Sitter kara deliğine giren biri merkezi tekillikten bir şekilde kaçınabilir ve bilinmeyen bir evrende sonsuza dek yaşayabilir.

Hintz, yüklü kara deliklerin varlığının zıt yüklü maddeyi nötr olana kadar çekecekleri için olasılıksız olduğunu vurguluyor. Bununla birlikte yüklü kara delikler için yapılan bazı matematiksel çözümler, "Dönen kara deliklerin içerisinde neler olur?" sorusu için bir gösterge olarak kullanılıyor. Hintz ayrıca, Kerr-Newman-de Sitter olarak adlandırılan pürüzsüz, dönen kara deliklerin de aynı biçimde davranacağını iddia ediyor:

Patlayıp kara deliğe dönüşen elektrik yüklü bir yıldızla seyahate çıkma fikri biraz üzücü, Alice bu karadeliğin içerisine yolculuk eder ve eğer kara delik parametreleri yeterli ölçüde uçta ise Cauchy ufkunu geçer, hayatta kalır ve evrenin, bir yıldızın başlangıcını tamamıyla bilebileceği bir bölgesine ulaşır. Bu artık büyük ölçüde başlangıçtaki koşullarca kararlaştırılmıyor. Bu yüzden tam bir baş belası.

Hintz; bu tür kara delikleri, çekimsel dalgalarca etrafı sarılınca karadeliğin nasıl çınladığını, tonu ile armonik sesinin ne kadar uzun süreceğini hesaplayan Carloso ve meslektaşlarıyla bir ekip olarak çalışarak keşfetti. Bazı durumlarda en uzun süren frekans bile Cauchy ufkunu ölüm bölgesine çevirmekten doğan amplifikasyonu önlemek için yeterince hızlı bozuldu. Hintz'in makalesi şimdiden, en düzgün kara deliklerin determinizmin ihlalini gösteren diğer makaleleri kıvılcımlandırdı. Ancak Hintz, ihlal örneğinin büyük bir olay olduğunu özellikle vurguluyor:

İnsanlar 90'lı yılların ortalarından bu yana yaklaşık 20 yıldır, güçlü kozmolojik sansürün her zaman doğrulandığından emindi. Biz de bu bakış açısıyla mücadele ediyoruz.