Paylaşım Yap
Tüm Reklamları Kapat

Kara Delikler ve Entropi: Kara Deliklerden Neden Kaçamayız?

Kara Delikler ve Entropi: Kara Deliklerden Neden Kaçamayız? Event Horizon Telescope
M87 Karadeliği ve Gölgesi
5 dakika
9,610
Evrim Ağacı Akademi: Kara Delikler Yazı Dizisi

Bu yazı, Kara Delikler yazı dizisinin 5. yazısıdır. Bu yazı dizisini okumaya, serinin 1. yazısı olan "Kara Delik Nedir? Kara Delik Nasıl Oluşur?" başlıklı makalemizden başlamanızı öneririz.

Yazı dizisi içindeki ilerleyişinizi kaydetmek için veya kayıt olun.

EA Akademi Hakkında Bilgi Al
Tüm Reklamları Kapat

İlk kez Karl Schwarzschild tarafından, Einstein'ın genel görelilik teorisinin bir yorumlaması olarak ortaya atılan ve John Wheeler tarafından adlandırılan kara delik fikri günümüze kadar büyük bir ilgiyle takip edildi. Pek çok kuramsal fizikçinin üzerine kafa yorduğu, teoriler geliştirdiği ve gizeminin çözülmesiyle kuantum kütle çekimi kuramının da önünü açması öngörülen kara delikler, yakın zamanda bir tanesinin fotoğrafının çekilmesiyle hem Einstein'ın genel göreliliğini bir kez daha doğruladı hem de üzerine çalışan bilim insanlarının çalışma isteğini arttırdı. Kara deliklerle ilgili detaylı bilgiyi buradan, söz konusu kara delik fotoğrafıyla ilgili bilgileri buradan alabilirsiniz.

Hepimiz bilim kurgu filmlerinde ve romanlarında kara deliklerden ışığın dahi kaçamayacağını görmüşüzdür. Klasik fiziğe göre; ışığı kovalayan bir uzay aracından ölçülen ışık hızı, araç ve ışığın hızlarının farklarının mutlak değeri iken, Einstein'a göre bu durum böyle değildir. Einstein'a göre ışık, herhangi bir kaynağın hızına veya gözlemciye göre değişken bir hızda hareket etmez. Gözlemci hangi hızla hareket ediyor olursa olsun ışık gözlemciden hep aynı ve sınırlı bir hız ile uzaklaşacaktır. Einstein'ın teorilerinden önce Michelson-Morley bunu deneysel olarak kanıtlamış ve Newton uzayının içerdiği ve ışığın içinde hareket ettiği öngörülen ortamın (eter) var olmadığını göstermişlerdir. Peki evrenimizin en hızlı parçacıkları olan fotonlar dahi bir kara deliğin tekilliğine çekilmekten kaçamıyorsa, tekilliği bu kadar özel kılan nedir?

Esasen tekilliği özel kılan bir durum yoktur. Kara delikler, birçok konuda genel fizik anlayışımızdan ayrışan bir yapıya sahip olmalarına rağmen, tekilliğe çekilme durumunda basit bir fiziksel konsept ile açıklanabilirler: Entropi.

Tüm Reklamları Kapat

Entropi, birçok tanımı olan, evrene dair sorduğumuz birçok soruyu çözebilme yolundaki kuramsal temeli oluşturan ve anlaşılması hem çok kolay hem de çok zor olan bir kavramdır. Entropi, tanımlarının biri gereği, düzensizliğin ölçütüdür ve doğrudan termodinamiğin ikinci yasasıyla ilintilidir. Bu yasa gereği, kapalı sistemlerde entropi daima artar veya sabit kalır. Daha derin bir bakış açısıyla entropi, Ludwig Boltzmann'ın tanımıyla, bir sistemin makroskopik yapısını değiştirmeden değiştirebileceğiniz mikroskopik durumların doğal logaritmasıyla ilgilidir.

S=k×ln⁡WS=k\times{\ln{W}}

Burada kk, Boltzmann sabiti; WW, makro durumu bozmadan değiştirilebilecek mikro durumların sayısıdır.

Bu durum, basit bir düşünce deneyi ile açıklanabilir. Ortasında bir bölme olan bir kutu hayal edelim. Bölmenin bir köşesinde kutunun iki tarafını birbirine bağlayan bir geçit olsun. İlk durumda kutunun bir tarafında 2000, diğer tarafında ise 0 gaz molekülü olduğunu var saydığımız bir sistemle başlayalım. Belirli bir süre geçtikten sonra, günlük deneyimlerimizle de öngördüğümüz gibi kutu, geçiş bölgesi sayesinde, iki tarafında yaklaşık 1000 molekül olacağı bir duruma gelecektir. Burada, başlangıç durumunda bütün gaz moleküllerinin kutunun bir tarafında toplanması için sadece bir ihtimal vardır. (W=1, lnW=0; S1=k.lnW=0).

Tüm Reklamları Kapat

Zaman geçtikçe moleküller iki tarafta da eşitlenmeye doğru bir eğilimde olacaktır. Kutunun bir yanında 1999 diğer yanında 1 molekül olması durumu için 2000 farklı olasılık vardır. Her bir molekül, tek molekül olan tarafta bulunabilir. 2000 molekül için 2000 mikro-durum oluşur (W=2000, lnW=3.3; S2>S1).

Moleküllerin tek tek kutunun diğer tarafına geçişinin istatiksel olarak incelenmesiyle entropinin arttığı görülür. Her iki tarafta da 1000 molekül olduğu durumda her bir molekülün birbiri yerine geçebilmesiyle oluşan mikro-durumların sayısının doğal logaritması yaklaşık 600'dür (W=2x10600; lnW=600.ln2; S1000>>S1).

Yani, moleküllerin kutunun içinde iki tarafa da eşit olarak dağılmaları için var olan olasılık, bütün moleküllerin kutunun bir tarafında toplanması için var olan olasılıktan 200...000 (2'den sonra 600 tane sıfır) sayısınca fazladır. Bu aynı zamanda süt ve kahveyi karıştırmanın kolay ama karışmış sütlü kahveyi ayrıştırmanın zor olmasının da, kırılan bir yumurtanın kendiliğinden tekrar kırılmamış haline dönememesinin de sebebidir. Evrende herhangi bir sistem için entropinin yüksek olması için daha fazla yol vardır.

Bunu, hayatınızın her alanında sınayabilir ve gerekli sürenin geçmesine izin verdiğinizde entropinin hep artma ya da sabit kalma eğiliminde olduğunu görebilirsiniz. Örneğin, geçmişi hatırlıyor ve üzerine güvendiğiniz anılar kurabiliyor fakat gelecek hakkında sadece öngörülerde bulunabiliyor olmanızı sebebi de; entropinin geçmişte daha düşük olması ve gelecekte ise daha yüksek bir durumda olacak olmasıdır. Sizin de beklediğiniz gibi geleceğiniz için daha çok ihtimal vardır fakat geçmişiniz için durum böyle değildir. Düşük entropili (düşük olasılıklı) geçmişiniz hakkında kesin anılar oluşturabilir, bunları aktarabilir ve anı paydaşlarınızla doğrulamasını yapabilirken geleceğiniz hakkında sadece tahminlerde bulunabilirsiniz.

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Buraya kadar ele aldığımız kısım bize gösteriyor ki, entropiyi, üzerinde çalıştığımız konsepte bağlı olarak bir sistemin düzensizliğin bir ölçüsü ya da sistemin var olan olasılıkların sayısı olarak tanımlayabiliriz. Peki tüm bunların, bir kara deliğin olay ufku geçildikten sonra hiçbir şeyin, ışığın dahi, tekillikten kaçamıyor olmasıyla ilgisi nedir?

Olay ufku geçildikten sonra kara delik tekilliğine olan yolculuğumuz artık uzayda değil, zamanda bir harekettir. Bir kez olay ufkunu geçtiyseniz kara deliğin tek noktaya toplanmış kütle çekimi, gelecek olasılıklarınızı giderek daraltır ve kaçınılmaz olarak 1'e düşürür, artık kalan tek olasılığınız tekilliğe çarpmaktır. Bunu daha iyi kavramak için geçmiş ve gelecek algılarımızı birbirlerinin yerine kullanmayı deneyebiliriz. Örneğin, geçen hafta en sevdiğiniz arkadaşınızın evinde, onun doğum günü partisine katılmış olmanız bilgisinin doğruluğu hem sizin hem de beraber olduğunuz arkadaşlarınızın gözünde fazlasıyla kesindir fakat yarın arkadaşınızla buluşacak olduğunuz buluşma yerine tam olarak saat 09.23'te ulaşacak olmanız tam anlamıyla kesin değildir, sadece bir olasılıktır. Olay ufku geçildikten sonra olan şey, geleceğiniz için var olan ihtimalleriniz 1'e düşeceği için tekilliğe çekilmenin geçmişinizdeki bir olaymış gibi kesin olmasıdır. Bununla birlikte kara delik tekilliği sizi bir spagetti gibi uzatır ve daraltır. Tekilliğe daha yakın olan (mesafe olarak) parçanızın uzak olandan daha fazla çekim kuvveti hissetmesiyle bedeniniz parçalanır.

Sonuç olarak, kara deliklerin tekillikleri; etkileşime girildiğinde uzayda bir nokta, yönünüzü değiştirip kaçabileceğiniz bir yer değil zamanda yaşanması kesin olan bir andır. Bu yüzden evrenimizin en hızlı parçacıkları olan fotonlar dahi kara delik tekilliklerinden kaçamazlar. Bu kaçamama durumunu, kara deliklerin kütle çekim kuvvetlerinin çok yüksek olmasıyla açıklamak basit, etkili ve anlaşılır bir yoldur fakat açıklamak için zaman okunu ve entropiyi kullanmak; daha fazla düşünce deneyine olanak sağlayacaktır.

Bu Makaleyi Alıntıla
Okundu Olarak İşaretle
Evrim Ağacı Akademi: Kara Delikler Yazı Dizisi

Bu yazı, Kara Delikler yazı dizisinin 5. yazısıdır. Bu yazı dizisini okumaya, serinin 1. yazısı olan "Kara Delik Nedir? Kara Delik Nasıl Oluşur?" başlıklı makalemizden başlamanızı öneririz.

Yazı dizisi içindeki ilerleyişinizi kaydetmek için veya kayıt olun.

EA Akademi Hakkında Bilgi Al
132
0
  • Paylaş
  • Alıntıla
  • Alıntıları Göster
Paylaş
Sonra Oku
Notlarım
Yazdır / PDF Olarak Kaydet
Bize Ulaş
Yukarı Zıpla

İçeriklerimizin bilimsel gerçekleri doğru bir şekilde yansıtması için en üst düzey çabayı gösteriyoruz. Gözünüze doğru gelmeyen bir şey varsa, mümkünse güvenilir kaynaklarınızla birlikte bize ulaşın!

Bu içeriğimizle ilgili bir sorunuz mu var? Buraya tıklayarak sorabilirsiniz.

Soru & Cevap Platformuna Git
Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Tebrikler! 24
  • İnanılmaz 17
  • Muhteşem! 8
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 8
  • Bilim Budur! 6
  • Merak Uyandırıcı! 6
  • Korkutucu! 3
  • Umut Verici! 2
  • Üzücü! 1
  • Güldürdü 0
  • Grrr... *@$# 0
  • İğrenç! 0
Kaynaklar ve İleri Okuma
Tüm Reklamları Kapat

Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?

Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:

kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci

Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 17/06/2024 17:24:18 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/7995

İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.

Keşfet
Akış
İçerikler
Gündem
Radyoaktif
Böcek
Albert Einstein
Yıldızlar
Sıcaklık
Model
Mavi
Doğum
Eczacılık
Tümör
Obezite
Evrimleşme
Etimoloji
Mers
Endokrin Sistemi
Bebek Doğumu
Kuyrukluyıldız
Eğitim
Ölçüm
Bilimkurgu
Balıklar
Bilim İnsanı
Elektrokimya
Kimyasal Evrim
Nöron
Aklımdan Geçen
Komünite Seç
Aklımdan Geçen
Fark Ettim ki...
Bugün Öğrendim ki...
İşe Yarar İpucu
Bilim Haberleri
Hikaye Fikri
Video Konu Önerisi
Başlık
Gündem
Bugün Türkiye'de bilime ve bilim okuryazarlığına neler katacaksın?
Bağlantı
Kurallar
Komünite Kuralları
Bu komünite, aklınızdan geçen düşünceleri Evrim Ağacı ailesiyle paylaşabilmeniz içindir. Yapacağınız paylaşımlar Evrim Ağacı'nın kurallarına tabidir. Ayrıca bu komünitenin ek kurallarına da uymanız gerekmektedir.
1
Bilim kimliğinizi önceleyin.
Evrim Ağacı bir bilim platformudur. Dolayısıyla aklınızdan geçen her şeyden ziyade, bilim veya yaşamla ilgili olabilecek düşüncelerinizle ilgileniyoruz.
2
Propaganda ve baskı amaçlı kullanmayın.
Herkesin aklından her şey geçebilir; fakat bu platformun amacı, insanların belli ideolojiler için propaganda yapmaları veya başkaları üzerinde baskı kurma amacıyla geliştirilmemiştir. Paylaştığınız fikirlerin değer kattığından emin olun.
3
Gerilim yaratmayın.
Gerilim, tersleme, tahrik, taciz, alay, dedikodu, trollük, vurdumduymazlık, duyarsızlık, ırkçılık, bağnazlık, nefret söylemi, azınlıklara saldırı, fanatizm, holiganlık, sloganlar yasaktır.
4
Değer katın; hassas konulardan ve öznel yoruma açık alanlardan uzak durun.
Bu komünitenin amacı okurlara hayatla ilgili keyifli farkındalıklar yaşatabilmektir. Din, politika, spor, aktüel konular gibi anlık tepkilere neden olabilecek konulardaki tespitlerden kaçının. Ayrıca aklınızdan geçenlerin Türkiye’deki bilim komünitesine değer katması beklenmektedir.
5
Cevap hakkı doğurmayın.
Bu platformda cevap veya yorum sistemi bulunmamaktadır. Dolayısıyla aklınızdan geçenlerin, tespit edilebilir kişilere cevap hakkı doğurmadığından emin olun.
Ekle
Soru Sor
Sosyal
Yeniler
Daha Fazla İçerik Göster
Popüler Yazılar
30 gün
90 gün
1 yıl
Evrim Ağacı'na Destek Ol

Evrim Ağacı'nın %100 okur destekli bir bilim platformu olduğunu biliyor muydunuz? Evrim Ağacı'nın maddi destekçileri arasına katılarak Türkiye'de bilimin yayılmasına güç katın.

Evrim Ağacı'nı Takip Et!
Yazı Geçmişi
Okuma Geçmişi
Notlarım
İlerleme Durumunu Güncelle
Okudum
Sonra Oku
Not Ekle
Kaldığım Yeri İşaretle
Göz Attım

Evrim Ağacı tarafından otomatik olarak takip edilen işlemleri istediğin zaman durdurabilirsin.
[Site ayalarına git...]

Filtrele
Listele
Bu yazıdaki hareketlerin
Devamını Göster
Filtrele
Listele
Tüm Okuma Geçmişin
Devamını Göster
0/10000
Bu Makaleyi Alıntıla
Evrim Ağacı Formatı
APA7
MLA9
Chicago
A. H. Zafer, et al. Kara Delikler ve Entropi: Kara Deliklerden Neden Kaçamayız?. (25 Eylül 2019). Alındığı Tarih: 17 Haziran 2024. Alındığı Yer: https://evrimagaci.org/s/7995
Zafer, A. H., Bakırcı, Ç. M. (2019, September 25). Kara Delikler ve Entropi: Kara Deliklerden Neden Kaçamayız?. Evrim Ağacı. Retrieved June 17, 2024. from https://evrimagaci.org/s/7995
A. H. Zafer, et al. “Kara Delikler ve Entropi: Kara Deliklerden Neden Kaçamayız?.” Edited by Çağrı Mert Bakırcı. Evrim Ağacı, 25 Sep. 2019, https://evrimagaci.org/s/7995.
Zafer, Aytürk Hamdi. Bakırcı, Çağrı Mert. “Kara Delikler ve Entropi: Kara Deliklerden Neden Kaçamayız?.” Edited by Çağrı Mert Bakırcı. Evrim Ağacı, September 25, 2019. https://evrimagaci.org/s/7995.
ve seni takip ediyor

Göster

Şifremi unuttum Üyelik Aktivasyonu

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close