Videolara dön

Karadelikler Hakkında YANLIŞ Bildiğiniz Her Şey! | Prof. Dr. Bayram Tekin (ODTÜ) (KISIM 1)

539 B görüntülenme29.10.2022

Videonun ötesi

Derinlemesine

Özet

Prof. Dr. Bayram Tekin, kara deliklerin tarihsel kökeninden genel görelilikteki yerlerine, yıldız çöküşünden süper kütleli kara deliklerin oluşum problemine kadar geniş bir çerçevede kütle çekimini ve kara delikleri anlatıyor. Sohbet; Newton, Einstein, Schwarzschild, Kerr, Oppenheimer-Snyder çöküşü, beyaz cüceler, nötron yıldızları, kütle çekim dalgaları, karanlık madde ve karanlık enerji gibi konular üzerinden kara delikler hakkında yaygın yanlış anlamaları düzeltiyor.

Terimler

  • Kara delik

    Belirli bir yarıçapın altına çöken kütlenin çevresinde, içeri girilebilen ama dışarı çıkılamayan olay ufku oluşturan astrofiziksel nesnedir.

  • Kütle çekimi

    Kütle, enerji, basınç ve uzay-zaman geometrisiyle ilişkili temel etkileşimdir.

  • Genel görelilik

    Einstein'ın kütle çekimini uzay-zamanın eğriliği olarak açıklayan teorisidir.

  • Kuantum alan teorisi

    Temel parçacıkları ve etkileşimleri kuantum alanları üzerinden açıklayan teorik fizik çerçevesidir.

  • Gravitasyon teorisi

    Kütle çekiminin nasıl işlediğini açıklamaya çalışan fiziksel teoriler bütünüdür.

  • Uzay-zaman

    Uzay ve zamanın tek bir geometrik yapı olarak ele alındığı fiziksel çerçevedir.

  • Uzay-zaman eğriliği

    Kütle ve enerjinin uzay-zaman geometrisini bükmesiyle ortaya çıkan geometrik etkidir.

  • Olay ufku

    Kara delikte içinden dışarıya hiçbir sinyalin kaçamadığı sınırdır.

  • Tekillik

    Genel görelilik denklemlerinde yoğunluğun ve eğriliğin sonsuza gittiği matematiksel sınır bölgesidir.

  • Schwarzschild çözümü

    Dönmeyen, elektrik yükü olmayan küresel simetrik kütle için Einstein denklemlerinin kara delik çözümüdür.

  • Kerr çözümü

    Dönen kara delikleri kütle ve açısal momentum parametreleriyle açıklayan Einstein denklemi çözümüdür.

  • Açısal momentum

    Bir cismin dönme hareketini tanımlayan korunumlu fiziksel büyüklüktür.

  • Elektrik yükü

    Teorik kara delik çözümlerinde bulunabilen ancak astrofiziksel kara deliklerde genellikle beklenmeyen elektromanyetik özelliktir.

  • Kara yıldız

    Newtoncu kütle çekimiyle ışığın bile kaçamayacağı kadar büyük ve yoğun yıldız fikridir.

  • Kaçış hızı

    Bir cismin bir kütle çekim alanından tamamen uzaklaşabilmesi için gereken minimum hızdır.

  • Ters kare yasası

    Kütle çekimi gibi bazı etkileşimlerin mesafenin karesiyle ters orantılı zayıfladığını ifade eden yasadır.

  • Beyaz cüce

    Yakıtını tüketmiş düşük veya orta kütleli yıldızların elektron basıncıyla dengede kalan yoğun kalıntısıdır.

  • Nötron yıldızı

    Büyük kütleli yıldızların çöküşünden oluşan ve çoğunlukla nötronlardan meydana gelen çok yoğun yıldız kalıntısıdır.

  • Elektron basıncı

    Elektronların aynı kuantum hâlinde bulunamamasından kaynaklanan ve beyaz cüceleri çöküşe karşı destekleyen basınçtır.

  • Nötron basıncı

    Nötronların fermiyonik doğasından ve dışarlama ilkesinden kaynaklanan, nötron yıldızlarını destekleyen basınçtır.

  • Pauli dışarlama ilkesi

    İki özdeş fermiyonun aynı kuantum hâlinde bulunamayacağını söyleyen kuantum ilkesidir.

  • Fermiyon

    Pauli dışarlama ilkesine uyan elektron, proton ve nötron gibi parçacıklardır.

  • Termal basınç

    Bir gazın sıcaklığından ve parçacık hareketlerinden kaynaklanan basınçtır.

  • Süpernova

    Büyük kütleli yıldızların yaşamlarının sonunda gerçekleşen çok enerjik patlamadır.

  • Kilonova

    Nötron yıldızlarının birleşmesiyle oluşan ve ağır elementler üretebilen enerjik astrofiziksel olaydır.

  • Kütle çekim dalgası

    İvmelenen büyük kütlelerin uzay-zamanda oluşturduğu ve ışık hızına yakın yayılan dalgalanmadır.

  • LIGO

    Kütle çekim dalgalarını doğrudan tespit etmek için kullanılan lazer girişimölçer gözlemevidir.

  • Kozmik arka plan radyasyonu

    Evren yaklaşık 380 bin yaşındayken serbest kalan ve erken evrenin izlerini taşıyan elektromanyetik ışıma kalıntısıdır.

  • Baryon akustik osilasyonlar

    Erken evren plazmasındaki basınç ve yoğunluk dalgalarının kozmik ölçekte bıraktığı izlerdir.

  • Karanlık madde

    Işıkla normal madde gibi etkileşmeyen, ancak kütle çekim etkileriyle varlığı çıkarılan madde türüdür.

  • Karanlık enerji

    Evrenin büyük ölçekli genişlemesini etkileyen ve doğası büyük ölçüde bilinmeyen enerji bileşenidir.

  • Kozmolojik sabit

    Karanlık enerjiyi açıklamak için kullanılan ve uzayın enerji yoğunluğuyla ilişkili terimdir.

  • Homojen evren

    Büyük ölçekte her yerde aynı özelliklere sahip olduğu varsayılan evren modelidir.

  • İzotropik evren

    Büyük ölçekte her yönde aynı görünen evren modelidir.

  • Solucan deliği

    Uzay-zamanın iki bölgesi arasında kısa geçiş sağlayabilecek teorik genel görelilik çözümüdür.

  • Akdelik

    Teorik olarak içine hiçbir şeyin giremediği ve dışarı madde veya enerji fırlattığı düşünülen kara delik benzeri çözümdür.

  • Çıplak tekillik

    Olay ufku tarafından gizlenmeyen ve dışarıdan görülebileceği varsayılan tekilliktir.

  • Kozmik sansür prensibi

    Fiziksel süreçlerin çıplak tekillik oluşumunu engellediğini öne süren varsayımdır.

  • Spin

    Parçacıkların içsel açısal momentumu olarak tanımlanan kuantum özelliktir.

  • Spin-orbit etkileşimi

    Parçacığın spiniyle yörüngesel hareketi arasındaki rölativistik kökenli etkileşimdir.

  • Rölativistik etki

    Işık hızına yakın hareketlerde veya güçlü alanlarda özel ya da genel görelilikten kaynaklanan fiziksel düzeltmelerdir.

  • Plazma

    Elektronların atomlardan ayrıldığı iyonlaşmış madde hâlidir.

  • X ışını

    Yüksek enerjili elektromanyetik radyasyon türüdür.

  • Gama ışını

    Elektromanyetik spektrumun en yüksek enerjili fotonlarından oluşan radyasyon türüdür.

  • Radyo dalgası

    Elektromanyetik spektrumun düşük enerjili, uzun dalga boylu radyasyon türüdür.

  • Jiroskop

    Dönme eksenini koruma eğiliminden yararlanarak yönelim değişimlerini ölçen araçtır.

  • Gravity Probe B

    Dünya'nın uzay-zamanı sürükleme etkisini ölçmek için yapılan deneydir.

  • M87 kara deliği

    M87 galaksisinin merkezinde bulunan milyarlarca Güneş kütleli süper kütleli kara deliktir.

  • Sirius A

    Gökyüzündeki en parlak yıldızlardan biri olan ve Sirius B ile ikili sistem oluşturan yıldızdır.

  • Sirius B

    Sirius A'nın yoldaşı olan ve beyaz cüce doğasıyla yoğun yıldız kalıntılarına örnek oluşturan yıldızdır.

Doğru Bilinen Yanlışlar

  • Kütle çekiminin tamamen anlaşılmış olduğu yanılgısı düzeltiliyor.
  • Bilim insanlarının belirsiz konuşmasının bilgisizlikten kaynaklandığı yanılgısı düzeltiliyor.
  • Fizikteki kelimelerin gündelik anlamlarıyla tam karşılık verdiği yanılgısı düzeltiliyor.
  • Elektronun her enerji ölçeğinde tek ve değişmez bir nesne gibi davrandığı yanılgısı düzeltiliyor.
  • Eski bilimsel teorilerin tamamen çöpe atıldığı yanılgısı düzeltiliyor.
  • Newton'un zaman ve uzayın mutlak olduğu görüşünün modern fizikte hâlâ geçerli olduğu yanılgısı düzeltiliyor.
  • Kara delik fikrinin yalnızca Einstein'dan sonra ortaya çıktığı yanılgısı düzeltiliyor.
  • Kara deliklerin sadece tekillikten ibaret olduğu yanılgısı düzeltiliyor.
  • Olay ufkunun fiziksel bir duvar olduğu yanılgısı düzeltiliyor.
  • Büyük kütleli yıldızlarda basıncın her zaman çökmeyi durduracağı yanılgısı düzeltiliyor.
  • Kara deliklerin içinde normal madde bulunduğu varsayımı sorgulanıyor.
  • Solucan deliklerinin kara delikler kadar gözlemsel desteğe sahip olduğu yanılgısı düzeltiliyor.
  • Akdeliklerin gözlenmiş fiziksel nesneler olduğu yanılgısı düzeltiliyor.
  • Kara deliklerin her özelliğinin gözlenebilir ve ayırt edilebilir olduğu yanılgısı düzeltiliyor.
  • Karanlık maddenin Dünya'da veya kara delik çevresinde çok bol olduğu yanılgısı düzeltiliyor.
  • Karanlık madde ile karanlık enerjinin aynı şey olduğu yanılgısı düzeltiliyor.
  • Kütle çekim dalgalarının maddeyle güçlü etkileşip kolayca yavaşlayacağı yanılgısı düzeltiliyor.
  • Kuantum fiziğinde parçacıkların klasik yörüngelere sahip olduğu yanılgısı düzeltiliyor.
  • Merkürün sıvı olmasının yalnızca klasik kimyayla açıklanabileceği yanılgısı düzeltiliyor.
  • Altının renginin rölativistik etkilerden bağımsız açıklanabileceği yanılgısı düzeltiliyor.

Sorular

  • Kara delik nedir?
  • Kara delikler nasıl doğar?
  • Kara delikler nasıl büyür?
  • Kara delikler nasıl ölür?
  • Kara delikler evrenin yapısı hakkında bize ne öğretir?
  • Kara deliklerden kaçılabilir mi?
  • Kara deliklerin içinde ne vardır?
  • Kara delikler neden tuhaftır?
  • Kütle çekimi neden diğer temel kuvvetlerden farklıdır?
  • Kütle çekimini neden kuantum düzeyde tam anlayamıyoruz?
  • Kütle çekimi zamanla nasıl ilişkilidir?
  • Newton'un mutlak zaman anlayışı neden değişti?
  • Einstein uzay ve zamanı nasıl değiştirdi?
  • Kara delik fikri ilk ne zaman ortaya çıktı?
  • Newton ışığın kütle çekimiyle etkileşebileceğini düşündü mü?
  • John Michell ve Laplace kara yıldız fikrine nasıl ulaştı?
  • Işığın dalga doğasının anlaşılması kara yıldız fikrini neden geri plana itti?
  • Beyaz cüce nedir?
  • Sirius B neden önemliydi?
  • Yıldızlar neden enerji kaybettikçe ısınabilir?
  • Büyük kütleli yıldızların çöküşü neden durmayabilir?
  • Elektron basıncı beyaz cüceleri nasıl ayakta tutar?
  • Nötron yıldızları nasıl oluşur?
  • Nötron yıldızları kara deliğe nasıl dönüşebilir?
  • Olay ufku nedir?
  • Tekillik fiziksel mi yoksa matematiksel bir problem midir?
  • Solucan delikleri gerçek olabilir mi?
  • Akdelikler gözlenmiş midir?
  • Kara delikler neden solucan delikleri kadar spekülatif değildir?
  • Kara delikler nasıl sınıflandırılır?
  • Schwarzschild kara deliği nedir?
  • Kerr kara deliği nedir?
  • Dönen kara delikler evrende neden önemlidir?
  • Kara deliklerin elektrik yükü olabilir mi?
  • İki kara delik ayırt edilebilir mi?
  • Kuantum fiziğinde temel parçacıkların yörüngeleri var mıdır?
  • Merkür neden oda sıcaklığında sıvıdır?
  • Altının sarı rengi neden rölativistik etkilerle ilişkilidir?
  • Süper kütleli kara delikler nasıl oluştu?
  • Galaksilerin merkezinde neden kara delikler var?
  • Karanlık madde kara deliklerle etkileşir mi?
  • Karanlık madde ile karanlık enerji arasındaki fark nedir?
  • Ara kütleli kara delikler neden zor bulunuyor?
  • Kara delikler yalnızca süpernovalarla mı oluşur?
  • Nötron yıldızı çarpışmaları kara delik oluşturabilir mi?
  • Kütle çekim dalgaları maddeden geçerken yavaşlar mı?
  • LIGO kara delik çarpışmasını nasıl tespit etti?
  • Kara delikler neden kararlıdır?
  • Kara delikler neden sınırsız hızda dönemaz?
  • Çıplak tekillik nedir?
  • Kozmik sansür prensibi nedir?

Ön Bilgiler

  • Temel fizik bilgisi
  • Newton mekaniği
  • Kütle çekimi kavramı
  • Enerji ve kütle ilişkisi
  • Temel astronomi
  • Yıldızların yaşam döngüsü
  • Gezegen hareketleri
  • Temel matematiksel modelleme
  • Kalkülüs fikri
  • Genel göreliliğe giriş
  • Uzay-zaman kavramı
  • Kuantum mekaniğine giriş
  • Atom yapısı
  • Elektron, proton ve nötron bilgisi
  • Elektromanyetik spektrum
  • Işık hızı
  • Basınç ve sıcaklık kavramları
  • Yoğunluk kavramı
  • Nükleer füzyon
  • Kozmolojiye giriş
  • Kozmik arka plan radyasyonu bilgisi
  • Karanlık madde ve karanlık enerjiye temel aşinalık

Tarihsel Bağlam

  • Newton'un Opticks kitabını yazması
  • Newton'un ışığın büyük cisimler tarafından çekilebileceğini önermesi
  • John Michell'in ışığın kaçamayacağı büyük yıldız hesaplarını yapması
  • Laplace'ın kara yıldız hesaplarını kitabında yayımlaması
  • Thomas Young'ın ışığın dalga olduğunu deneylerle göstermesi
  • Kara yıldız fikrinin ışığın dalga modeli nedeniyle uzun süre unutulması
  • Friedrich Bessel'in Sirius A'nın hareketindeki anormallikten Sirius B'nin varlığını öngörmesi
  • Sirius B'nin beyaz cüce olduğunun anlaşılması
  • Einstein'ın genel görelilik denklemlerini yazması
  • Schwarzschild'in Einstein denklemlerinin ilk kara delik çözümünü bulması
  • Oppenheimer ve Snyder'ın yıldız çöküşü makalesini yayımlaması
  • Hitler'in Polonya'ya girmesi ve İkinci Dünya Savaşı'nın başlaması
  • Kerr'in dönen kara delik çözümünü bulması
  • 1960'larda güçlü X ışını kaynaklarının kara delik adayları olarak ciddiye alınması
  • Gravity Probe B sonuçlarının yayımlanması
  • İki kara deliğin çarpışmasından gelen kütle çekim dalgalarının 2015'te tespit edilmesi
  • Galaksimizin merkezindeki kara deliğin fotoğrafının çekilmesi
  • M87 galaksisinin merkezindeki süper kütleli kara deliğin görüntülenmesi
  • Nötron yıldızı birleşmesinin kilonova ve çoklu haberci astronomisiyle gözlenmesi
  • 1704
  • 1700'lerin sonu
  • 1790'lar
  • 1801
  • 1840'lar
  • 1905 sonrası
  • 1915
  • 1916
  • 1921
  • 1939
  • 1960'lar
  • 1963
  • 1967'ler
  • 2011
  • 2015
  • 20. yüzyılın başları
  • İkinci Dünya Savaşı dönemi
  • Evrenin 380 bin yaşında olduğu dönem
  • Cumhuriyetin 99. yılı
  • Cumhuriyetin 100. yılına giriş

Kişiler

  • Prof. Dr. Bayram Tekin

    ODTÜ Fizik Bölümü profesörü olarak kara delikler, kütle çekimi, kuantum alan teorisi ve gravitasyon üzerine açıklamalar yapıyor.

  • Çağrı

    Evrim Ağacı adına yayını sunuyor ve sorular yöneltiyor.

  • Çınar Ege Bakırcı

    Video açıklamasında videografi ve post-prodüksiyon kredisiyle anılıyor.

  • Isaac Newton

    Kütle çekimi, mutlak zaman ve uzay, kalkülüs, Opticks kitabı ve ışığın parçacık modeli bağlamında anılıyor.

  • Albert Einstein

    Genel görelilik, Einstein denklemleri, uzay-zaman eğriliği ve kara delik çözümlerine başlangıç oluşturan teori bağlamında anılıyor.

  • John Archibald Wheeler

    Kütlenin uzay-zamana nasıl büküleceğini, uzay-zamanın da kütleye nasıl hareket edeceğini söylediğini ifade eden sözüyle anılıyor.

  • Johannes Kepler

    Mars verilerini kullanarak gezegen hareketleri ve Güneş'e uzaklık-hız ilişkisi bağlamında anılıyor.

  • Tycho Brahe

    Mars gözlem verilerinin sahibi olarak Kepler'in çalışmaları bağlamında anılıyor.

  • Tycho Brahe'nin oğlu

    Kepler'in Mars verilerine fizik sokmasını eleştiren kişi olarak anılıyor.

  • John Michell

    Newtoncu kütle çekimiyle ışığın kaçamayacağı kara yıldız fikrini hesaplayan kişi olarak anılıyor.

  • Pierre-Simon Laplace

    Kara yıldız hesaplarını bağımsız olarak yapan ve kitabında yayımlayan kişi olarak anılıyor.

  • Napolyon

    Laplace'ın kitabını hediye ettiği kişi olarak anılıyor.

  • Thomas Young

    Işığın dalga olduğunu deneylerle gösteren kişi olarak anılıyor.

  • Friedrich Bessel

    Sirius A'nın hareketindeki anormallikten Sirius B'nin varlığını çıkaran kişi olarak anılıyor.

  • J. Robert Oppenheimer

    Öğrencisi Snyder ile birlikte genel görelilikte yıldız çöküşünü anlatan makalesiyle anılıyor.

  • Hartland Snyder

    Oppenheimer ile birlikte sürekli kütle çekimsel çöküş makalesinin yazarı olarak anılıyor.

  • Adolf Hitler

    Oppenheimer-Snyder makalesinin yayımlandığı 1 Eylül 1939'da Polonya'nın işgali ve İkinci Dünya Savaşı bağlamında anılıyor.

  • Karl Schwarzschild

    Einstein denklemlerinin dönmeyen kara delik çözümünü savaş sırasında bulan kişi olarak anılıyor.

  • Roy Kerr

    Dönen kara delik çözümünü bulan genç matematikçi olarak anılıyor.

  • Achille Papapetrou

    Kerr'in bulduğu çözümün önemini fark edip alkışlayan Yunan genel görelilikçi olarak anılıyor.

  • Subrahmanyan Chandrasekhar

    Kerr denkleminin evrendeki kara delikleri açıklamasından etkilenmesiyle anılıyor.

  • Galileo Galilei

    Newton'un hareket anlayışının tarihsel öncülü olarak anılıyor.

Kaynaklar

  • Newton'un 1704 tarihli Opticks kitabı
  • Laplace'ın kara yıldız hesaplarını yayımladığı meşhur kitabı
  • Oppenheimer ve Snyder'ın 1 Eylül 1939 tarihli genel görelilikte yıldız çöküşü makalesi
  • Gravity Probe B deneyinin 2011 yılında yayımlanan makalesi

Söz takipçisi

Bu Videodaki Sözler

Bu videoda verilenler