Keşfedin, Öğrenin ve Paylaşın
Evrim Ağacı'nda Aradığın Her Şeye Ulaşabilirsin!
Yeni Soru Sor
Paylaşım Yap
Sorulara Dön
Cahit Selim Başbuğ
1 ay önce Üye
6

Karadelikler aslında maddenin mutlak sıfır durumundaki üst üste binmiş tanecikler olabilir mi?

580 görüntülenme
0
  • Paylaş
  • Alıntıla
  • Alıntıları Göster
  • Dış Sitelerde Paylaş
  • Soruyu Takip Et
  • Raporla
  • Mantık Hatası Bildir
Tüm Reklamları Kapat
2 Cevap
Sena Küçükkıvanç
1 ay önce Yazar&Editör

Merhabalar, cevabı alt başlıklar kullanarak açıklamaya çalışacağım.

Kara Delikler Birbirinin Üstüne Binmiş Parçacıklar Değildir

Bu iddia aslında onların gerçek doğasını yanlış anlamaktan kaynaklanıyor. Kara delikler, uzayzamanın öyle yoğun kütleçekim alanları sergileyen bölgeleridir ki, ışık bile kaçamaz. Bunu bilmeyen yok. Bunlar sadece parçacıkların üst üste yığılması değil genel görelilikte Einstein'ın alan denklemlerinin çözümleridir.

Tüm Reklamları Kapat

Kara Deliklerin Oluşumu ve Doğası

Bir büyük kütleli yıldız nükleer yakıtını tükettiğinde, dışa doğru olan termal basınçla yerçekimini dengeleyemez ve yerçekimsel çöküşe uğrar. Eğer kalan kütle yeterliyse, çekirdek nötron yıldızı aşamasını da geçerek bir kara delik oluşturur.

Buradaki anahtar kavram dönmeyen ve yüksüz bir kara deliğin olay ufkunu tanımlayan Schwarzschild yarıçapı 'dir:

Tüm Reklamları Kapat

, kütleçekim sabiti

, cismin kütlesi

, ışık hızı

Bir cismin yarıçapı Schwarzschild yarıçapının içine sıkıştırıldığında bir kara delik haline gelir. Bu süreç aslında parçacıkların sadece aynı uzayı işgal etmesinden ziyade uzayzamanın eğriliğini içerir.

Kuantum Mekaniği ve Pauli Dışlama Prensibi

Kuantum mekaniğinde Pauli Dışlama Prensibi iki özdeş fermiyonun (elektron, proton ve nötron gibi parçacıklar) aynı kuantum durumunu aynı anda işgal edemeyeceğini belirtir. Bu prensip parçacıkların nötron yıldızlarındaki aşırı basınç altında bile aynı konum ve durumda üst üste binmesini engeller.

Tekillik ve Genel Görelilik

Kara deliğin merkezinde, uzayzaman eğriliğinin sonsuz hale geldiği ve kütleçekim kuvvetlerinin sonsuza yaklaştığı bir tekillik bulunur. Genel görelilik bu tekilliği öngörür, ancak kuantum kütleçekim etkilerinin (henüz tam olarak anlaşılmamış) çok küçük ölçeklerde bu davranışı değiştirmesi beklenir.

Kara Delikler Mutlak Sıfırda Değildir

Kara deliklerin mutlak sıfır sıcaklıkta olduğu iddiası da yanlıştır. Kara delikler olay ufku yakınındaki kuantum etkileri nedeniyle Hawking radyasyonu olarak bilinen bir ışıma yaparlar. Bu ışıma da kara deliklerin sonlu bir sıcaklığa sahip olduğunu gösterir.

Tüm Reklamları Kapat

Hawking Radyasyonu ve Kara Delik Sıcaklığı

Stephen Hawking kara deliklerin kütlelerine ters orantılı olarak bir kara cisim ışıması yaydığını türetti. Hawking sıcaklığı şu şekilde verilir:

Tüm Reklamları Kapat

, indirgenmiş Planck sabiti

, Boltzmann sabiti

Bu formül kütle arttıkça sıcaklığın azaldığını ancak kütle sonsuz olmadıkça mutlak sıfıra ulaşmadığını gösterir.

Örnek Hesaplama Yapalm

Tüm Reklamları Kapat

Güneş'in kütlesine eşit bir kara delik için :

Yani bu sıcaklık son derece düşüktür ancak mutlak sıfır değildir.

Yukaridaki sıcaklığı celciusa çevirelim ve kısaca özetleyelim:

Antarktika'daki sıcaklıklar bile yalnızca civarına kadar düşebiliyor. Uzayın boşluğu ise yaklaşık ’dir. Ancak bu sıcaklık uzaydaki boşluktan bile çok daha soğuk bir seviyeyi temsil ediyor. İnsanlar için hayal etmesi gerçekten çok zor. Atomların neredeyse tamamen hareketsiz olduğu bir duruma çok yakın bir durum.

Entropi ve Kara Delikler

Kara deliklerin ayrıca Bekenstein-Hawking entropisi ile verilen bir entropisi vardır:

A, olay ufkunun alanıdır

Entropi ve sıcaklığın varlığı kara deliklerin mutlak sıfırda olmadığını ve termodinamik nesneler olduğunu pekiştirir.

Tüm Reklamları Kapat

Genel itibarıyla özetleyecek olursam:

Kara delikler birbirinin üstüne binmiş parçacıklar değildir ve mutlak sıfırda değillerdir. Onlar genel görelilik ve kuantum mekaniği ile tanımlanan karmaşık astrofiziksel nesnelerdir. Oluşumları dev yıldızların olay ufku ile çevrili tekilliklere çökmesini içerir. Kara deliklerin son derece düşük olsa da Hawking radyasyonu nedeniyle sonlu sıcaklıkları vardır ve entropiye sahiptirler; bu da mutlak sıfırda olmadıklarını gösterir.

Kaynaklar

  1. Canadian Space Agency. Fact Sheet: Black Hole. Alındığı Tarih: 19 Ekim 2024. Alındığı Yer: Canadian Space Agency | Arşiv Bağlantısı
  2. NASA. Black Holes - Nasa Science. Alındığı Tarih: 19 Ekim 2024. Alındığı Yer: NASA | Arşiv Bağlantısı
Bu cevap, soru sahibi tarafından en iyi cevap seçilmiştir. Ancak bu, cevabın doğru olduğunu garanti etmez.
9
0
  • Paylaş
  • Alıntıla
  • Alıntıları Göster
  • Dış Sitelerde Paylaş
  • Raporla
  • Mantık Hatası Bildir
Fatma Nur İnakçı
1 ay önce Bilim Sever Okuyucu

Evet işte en sevdiğim konular! Karadelikler evrenin en gizemli ve büyüleyici yapılarından biri. Genel görelilik çerçevesinde karadelikler yoğun kütle çekim alanları nedeniyle ışığın bile kaçamadığı nesneler olarak tanımlanıyor. Bu muazzam yoğunluk yıldızların ömrünün sonuna geldiğinde süpernova patlamalarıyla oluşuyor. Yani yıldızlar devasa bir kütle ve enerji yoğunluğuna ulaştıklarında bu süreçle karadelikler meydana geliyor.

Maddenin mutlak sıfırda yani 0 Kelvin'de durduğunu düşünmek ilginç, ancak karadelikler genellikle bu tür bir duruma bağlanmıyor. İçlerinde yoğun kütle çekimi nedeniyle zamanın bile yavaşladığı düşünülüyor. Olay ufku karadeliğin kütle çekim alanının dışına çıkmanın mümkün olmadığı sınırdır. O sınırın ötesine geçmek neredeyse imkânsızdır! İçeride ise maddenin yoğunluğunun sonsuz olduğu tekillik noktası bulunur. Burada bilinen fizik yasaları adeta çiğneniyor.

Karadeliklerin maddenin mutlak sıfır durumundaki üst üste binmiş tanecikler olup olamayacağına gelince bu bir teori olarak ilginç olsa da mevcut bilimsel anlayışımızla tam olarak örtüşmüyor. Karadelikler yüksek sıcaklık ve enerji koşullarında oluşuyor ve mutlak sıfırdaki tanecikler durgun bir halde bulunuyor. Üst üste binmiş tanecikler Bose-Einstein yoğuşması gibi kuantum durumlarıyla ilişkilendirilebilir, ancak bu durum karadeliklerin yapısıyla tam olarak örtüşmez. Karadelikler yoğun kütle çekimi altında evrenin doğasıyla ilgili karmaşık olaylar ve süreçler sonucu oluşur.

Tüm Reklamları Kapat

Sonuç olarak karadeliklerin maddenin mutlak sıfır durumundaki taneciklerle ilişkilendirilmesi onları anlamak için yeterli bir bakış açısı değil. Çünkü karadelikler yüksek enerji ve sıcaklık koşullarında meydana gelir ve klasik fizik kuralları burada geçerliliğini yitirir. Bu nedenle karadeliklerin doğası ve işleyişi hakkında daha fazla araştırma yapmak evrenin derinliklerine dair daha iyi bir anlayış geliştirmemize yardımcı olabilir.[4][1][2][3][5][6][7]

104 görüntülenme

Kaynaklar

  1. S. Hawking. (2016). Black Holes. ISBN: 9780399179006. Yayınevi: Bantam.
  2. S. Hawking. (1973). The Large Scale Structure Of Space-Time. ISBN: 9780521099066. Yayınevi: Cambridge University Press.
  3. K. Thorne. (1995). Black Holes & Time Warps: Einstein's Outrageous Legacy (Commonwealth Fund Book Program). ISBN: 9780393247473. Yayınevi: W. W. Norton & Company.
  4. science. Black Holes - Nasa Science. Alındığı Tarih: 19 Ekim 2024. Alındığı Yer: NASA Science | Arşiv Bağlantısı
  5. N. T. Tillman, et al. Black Holes: Everything You Need To Know. (6 Mayıs 2022). Alındığı Tarih: 19 Ekim 2024. Alındığı Yer: Spacecom | Arşiv Bağlantısı
  6. bbc. Nasa Shows What It's Like Inside A Black Hole. Alındığı Tarih: 19 Ekim 2024. Alındığı Yer: bbc | Arşiv Bağlantısı
  7. C. Adami. Black Holes Aren’t Totally Black, And Other Insights From Stephen Hawking’s Groundbreaking Work. (22 Ağustos 1970). Alındığı Tarih: 19 Ekim 2024. Alındığı Yer: The Conversation | Arşiv Bağlantısı
11
0
  • Paylaş
  • Alıntıla
  • Alıntıları Göster
  • Dış Sitelerde Paylaş
  • Raporla
  • Mantık Hatası Bildir
Daha Fazla Cevap Göster
Cevap Ver
Evrim Ağacı Soru & Cevap Platformu, Türkiye'deki bilimseverler tarafından kolektif ve öz denetime dayalı bir şekilde sürdürülen, özgür bir ortamdır. Evrim Ağacı tarafından yayınlanan makalelerin aksine, bu platforma girilen soru ve cevapların içeriği veya gerçek/doğru olup olmadıkları Evrim Ağacı yönetimi tarafından denetlenmemektedir. Evrim Ağacı, bu platformda yayınlanan cevapları herhangi bir şekilde desteklememekte veya doğruluğunu garanti etmemektedir. Doğru olmadığını düşündüğünüz cevapları, size sunulan denetim araçlarıyla işaretleyebilir, daha doğru olan cevapları kaynaklarıyla girebilir ve oylama araçlarıyla platformun daha güvenilir bir ortama evrimleşmesine katkı sağlayabilirsiniz.
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!
Aklımdan Geçen
Komünite Seç
Aklımdan Geçen
Fark Ettim ki...
Bugün Öğrendim ki...
İşe Yarar İpucu
Bilim Haberleri
Hikaye Fikri
Video Konu Önerisi
Başlık
Bugün Türkiye'de bilime ve bilim okuryazarlığına neler katacaksın?
Gündem
Bağlantı
Ekle
Soru Sor
Stiller
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.
Aklınızdan geçenlerin bu platformda bulunmuyor olabilecek kişilere cevap hakkı doğurmadığından emin olun.
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