Kara Deliklerin Tersi Ak Delikler ve Sırları

ak_delikler-ak_delik-kara_delik-entropi-evrenUzayda kara deliklerin tersi olan ve maddeyi yutmak yerine, içindeki her şeyi dışarı püskürten ak delikler var mı? Peki Evren’i doğuran büyük patlama bir ak delik miydi ve Evren’e dışarıdan bakabilseydik ak delik mi görecektik? Termodinamik yasalarını ihlal eden bu gizemli gökcisimlerini birlikte inceleyelim.

Ak delikle kara delik belli olacak

Kara deliğe düşerseniz bir daha geri çıkamazsınız; çünkü uzay-zaman kara deliğin içine ışıktan hızlı olarak şelale gibi akıyor. Siz de uzay-zaman girdabına kapılarak ışıktan hızlı bir şekilde kara deliğin içine düşüyorsunuz.

Bu durum Evren’in trafik polisi Einstein’ın ışık hızı sınırına aykırı değil. Ne de olsa hiçbir cisim ışıktan hızlı gidemese de uzay-zamanın ışıktan hızlı genişlemesine, büzülmesine ya da kara delik çukurunun içine doğru ışıktan hızlı akmasına bir engel yok.

Nitekim büyük patlamadan sonra Evren çok kısa bir süre için ışıktan hızlı genişleyerek şişti ve kara deliklerin içinde ışıktan hızlı büzülüyor.

Öyle ki Planck uzay teleskopunun yaptığı ölçümlerin tersine, Evrenimiz (uzay boşluğu) düz olmasaydı ve bir çorba kasesinin içi gibi pozitif kıvrıma sahip olsaydı, bundan 20-30 milyar sonra Evren’in genişlemesi yerçekimi etkisiyle duracak ve yıldızlarla birlikte bütün Evren kendi üzerine çökerek dev bir kara delik oluşturup yok olacaktı.

İlgili yazı: Işıktan Yaratılan Kara Delik Kugelblitz

ak_delikler-ak_delik-kara_delik-entropi-evren

 

Ak delikler de kara deliklerin zıddı

Kara deliğe düşen madde bir daha asla dışarı çıkamazken, ak deliklerin de içine girmek imkansız. Bu sebeple uzayda ak delikler olsaydı bunlar gece göğünde parlak beyaz noktalar olarak görünürdü.

2006’da ak delik görmüş olabiliriz

Birçok fizikçiye göre ak delikler gerçek değil ve az sonra sebebini anlatacağım. Ancak bu kez fizikçilerin gerçekten zor durumda kaldılar; çünkü pratikte imkansız olsa da uzayda bir ak delik görmüş olabileceklerini düşünüyorlar:

NASA’nın Spitzer kızılötesi uzay teleskopu 14 Haziran 2006’da, uzayda kısa süreli büyük bir ışık patlaması tespit etti.1

İlgili yazı: Evren Gerçekten Ne Kadar Büyük? >> Gezegenlerden galaksilere bilinen evrenin 30 harikası

ak_delikler-ak_delik-kara_delik-entropi-evren

 

Neden süpernova değil?

Normalde bu patlamayı süpernovalarla (adı üstünde, patlayan yıldızlar), hipernovalarla (süpernovadan 100 kat güçlü patlamalar), aktif kara deliklerle veya antik galaksilerin merkezindeki aktif süper kütleli kara deliklerin ışığıyla açıklayabilirdik.

Ancak başaramadık: Güneş’in çekirdeğindeki nükleer füzyon reaksiyonlarından milyon kere trilyon kez daha güçlü olan bu gama ışını patlaması (doğadaki en güçlü ışık ışınları) tam 102 saniye sürmüştü; ama astronomi kataloğunda GRB 060614 olarak geçen patlamanın olduğu yerde yıldız yoktu!

Bu patlama bir kuasar da olamazdı, çünkü süper kütleli aktif kara deliklerden oluşan kuasarlar 102 saniye değil, yüz milyonlarca yıl boyunca parlamaya devam ediyor ve kara delik çevredeki gazı yutup tükettikten sonra sönüyor.

Geriye çarpışan kara delikler ve nötron yıldızları kalıyor; ama uzaydaki altın atomlarını üreten, dolayısıyla da Dünya’daki altının kaynağı olan nötron yıldızı çarpışmaları sadece 2 saniyelik bir gama ışını patlaması üretiyor. Bu durumda en düşük ihtimal ciddiye alınıyor: Ak delikler.

İlgili yazı: LIGO Kütleçekim Dalgalarını Buldu >> Uzayda 2 kara delik çarpıştı, dalgalar evrene yayıldı

ak_delikler-ak_delik-kara_delik-entropi-evren

Büyütmek için tıklayın.

 

Oysa ak delikler fiziğe aykırı

Neden derseniz ak delikler termodinamiğin ikinci yasasını ihlal ediyor. Hani şu enerjinin tamamını işe dönüştüremezsiniz, yüzde 100 verimlilikle çalışan bir devridaim makinesi yoktur diyen yasa.

Termodinamiğin ikinci yasasına göre enerjinin bir kısmı hep atık ısı olarak uzaya kaçıyor ve bu yüzden Evren’de entropi (düzensizlik oranı) sürekli atıyor. İşte bu nedenle insanlardan taş duvarlara ve yıldızlara kadar Evren’de gördüğümüz her şey zamanla eskiyor, yaşlanıyor, yıpranarak çürüyor.

İlgili yazı: Hubble’ın Sürgün Yıldızları

ak_delikler-ak_delik-kara_delik-entropi-evren

Kara delikler örtülü ödenekten beter ve içine düşen her şeyi yutuyorlar.

 

Ak delikler ve entropi

Sicim teorisinden nükleer fiziğin temeli olan standart modele ve kuantum fiziğiyle Maxwell’in ünlü elektromanyetizma denklemlerine kadar tüm fizik yasaları termodinamiği baz alıyor. Ancak termodinamik yasaları başka bir yasadan türemiyor.

Termodinamiği Evren’in en temel özelliği olarak kabul ediyoruz. Termodinamik olmasa bütün fizik çökeceği için bu yasanın çiğnenmesine tahammülümüz yok. Öyle ki tüm Evren’i tek bir fizik denklemiyle (her şeyin teorisi) açıklamaya çalışan süper sicim teorisinde bile, Evren’in dokusu olan uzay-zamanı termodinamik denklemlerini kullanan kuantum dolanıklığından türetiyoruz.

Sonra astronomlar geliyor ve uzayda termodinamik yasalarına aykırı olan bir ak delik görmüş olabileceklerini söylüyor. Fizikçiler bu yüzden zor durumda.

İlgili yazı: En Parlak Galaksi

ak_delikler-ak_delik-kara_delik-entropi-evren

Kara deliğe düşen astronota ne olur?

 

Peki ak delikler nedir?

Ayrıca neden termodinamik yasalarını ihlal ediyorlar? Bunun için önce yasayı incelememiz gerek: Evren’deki entropiyi tanımlayan yasa diyor ki entropi ya sabit kalır ya da artar, ama asla azalmaz.

Örneğin klimayla odanızı soğutabilirsiniz fakat bunun bedeli sokağı ısıtmaktır. Yaz aylarında elektrik faturanızın kabarık gelmesinin sebebi bu. Keza kış aylarında evinizi ne kadar iyi izole ederseniz edin, odayı ısıtırken aynı zamanda sokağı da ısıtırsınız ve bu kez yakıt faturanız kabarık gelir.

Sonuçta enerjinin tamamını işe dönüştüremiyoruz, bir miktar atık ısı hep uzaya kaçıyor; çünkü Evren’de ısı hep sıcaktan soğuğa akıyor.

İlgili yazı: Klima Özellikli Antirefle Güneş Paneli

ak_delikler-ak_delik-kara_delik-entropi-evren

Evren’in termometresi daireseldir. Mutlak sıfırdan sonra sıcaklık daha fazla azalmaz. Sistemden çıkardığınız enerji sistemi ısıtır ve mutlak sıfırın altına inemezsiniz. bu deneylerle kanıtlanmıştır.

 

Neden soğuktan sıcağa akmıyor?

Bunun sebebi Evrenimizde soğuk cisimlerin sayısının sıcak cisimlerden çok daha fazla olması ve bu noktada termodinamik yasalarının aslında istatistik yasaları olduğuna dikkat etmemiz gerekiyor:

Evren’de sıcak sicimlerin sayısı soğuk cisimlerin sayısından fazla olsaydı ısı soğuk cisimlerden sıcak cisimlere akacaktı.

Nitekim laboratuarda bir cismi mutlak sıfırdan daha fazla soğutmaya kalktığımızda (-272 derecenin altına inmeye çalıştığımızda) o cismin daha çok soğumak yerine ısınmaya başladığını görüyoruz! Bu yüzden mutlak sıfırın altına inemiyoruz.

İlgili yazı: Karanlık Madde Gerçekten Karanlık mı, Yoksa Işık Saçıyor mu?

ak_delikler-ak_delik-kara_delik-entropi-evren

Evren’de devridaim makinesi imkansızdır; çünkü enerjinin tamamını işe dönüştüremezsiniz. bir kısmı makine tarafından asla kullanılamayacak olan atık ısı halinde uzaya kaçar ve entropiyi artırır (tabii küresel ısınmayı da).

 

Evren’e can veriyor

Her durumda yıldızların merkezindeki nükleer füzyon reaksiyonları ile ısı ve ışık üretmesinden, araba motorunun çalışmasına ve hamburger yediğimiz zaman vücudumuzun yakabileceğinden fazla kalori alıp şişmanlamamıza kadar Evren’deki bütün hareketliliği ısı akışına borçluyuz.

Termodinamik yasaları ısının sıcaktan soğuğa nasıl aktığını düzenliyor ve biz de bu bağlamda entropiyi Evren’deki düzensizliğin ölçüsü olarak tanımlıyoruz; ama entropinin fiziksel tanımı biraz farklı: Entropi belirli bir anda uzayın belirli bir bölgesindeki parçacıkların sahip olduğu serbestlik derecesi, yani hareket serbestisidir.

İlgili yazı: Nükleer Füzyon >> Dünyanın en büyük ışın topu ile yapay Güneş yaratmak

ak_delikler-ak_delik-kara_delik-entropi-evren

 

Kuyruklu piyano zamanı

Her ne kadar ilk bakışta garip gelse de kuyruklu piyano fizikte entropiyi anlamak için iyi bir örnek. En basitinden kuyruklu piyanonun ne olduğu belli ve bu yüzden kuyruklu piyano olmanın sadece birkaç yolu var.

Öte yandan Evren’de kuyruklu piyanodan farklı sayısız şey mevcut. Yıldızlar, insanlar, devletler, filozoflar. Bunların hiçbiri kuyruklu piyano değil. Bu bariz şeyi neden vurguladığıma gelince: Bir eşyanın kuyruklu piyano olabilmesi için atomlarının serbestlik derecesinin kuyruklu piyano oluşturacak şekilde sınırlanması gerekiyor.

Kısacası kuyruklu piyano atomlarının belirli bir düzeni var. Fiziksel açıdan kuyruklu piyano serbestlik dereceleri (hareket imkanları) insan vücudunu oluşturan atomlarının serbestlik derecesinden, yani insan vücudunun düzeninden farklı. Bunu aklımızda tutalım.

İlgili yazı: Evren’in Tutkalı Karanlık Madde

ak_delikler-ak_delik-kara_delik-entropi-evren

 

Bir piyanoyu parçalamak

Tabii ki burada seksenlerden kalma klasik bir power metal konserinden söz etmiyoruz. Sadece kuyruklu piyanonun düzenini bozmak için onu parçalayabiliriz diyoruz.

Sonuç olarak kuyruklu piyano trilyonlarca atomdan oluşuyor; ama bu atomlar piyano oluşturmak için belirli bir düzende olmak zorundalar. Örneğin bir atom alıp başını Jüpiter’e gidemez. Bu durumda piyano parçalanır.

Demek ki atomların sadece belirli bir serbestlik derecesinde hareket etmesine düzen diyoruz. Mesela piyanonun kapağını açıp kapayarak atomları hareket ettirebiliriz ama piyanonun kapağını kıramayız veya sökemeyiz. Bu piyanoya zarar vereceği için piyano atomlarının tam hareket özgürlüğü yoktur.

Gelelim piyano parçalamaya: Piyanoyu parçalayıp ahşabı geri dönüşüme vererek örneğin mobilya yapabiliriz. Dilersek tahtayı rendeleyip talaş da yapabiliriz. Dediğimiz gibi piyanodan başka bir şey yapmanın sayısız yolu var. Ancak talaştan piyano yapmanın zor olduğunu kabul edersiniz. Elbette bunun zor olmasının fiziksel bir nedeni var ve bu da zamanın akışıyla ilgili:

İlgili yazı: Juno Jüpiter’e Ulaştı: 10 resimde Juno seferi

ak_delikler-ak_delik-kara_delik-entropi-evren

 

Zamanın oku

Neden Evren’de zaman geriye akmıyor? Neden insanlar Benjamin Button filminde olduğu gibi yaşlı doğup genç ölmüyor? Neden geleceği değil de geçmişi hatırlıyoruz? Neden yere düşüp kırılan su bardağı kendi kendine birleşip masaya geri sıçramıyor?

Bunlar önemli sorular; çünkü ne kuantum fiziğinde ne de Einstein’ın yerçekimini tanımlayan görelilik teorisinde zamanın neden ileri aktığını gösteren bir denklem var. Evren’in bu iki temel yasası zamanda simetrik. Öyle ki bu denklemleri filmi geri sarar gibi tersine oynatsaydık, yani zaman geriye aksaydı fizik yasaları aynen işlerdi.

Oysa zamanın okunun ileriyi gösterdiğini, zamanın hep geçmişten geleceğe aktığını biliyoruz; ama neden? Sadece termodinamik yasaları zamanda simetrik değil ve bu sebeple yalnızca termodinamik yasaları zamanın neden ileri aktığını gösteriyor. Öyleyse gerçeği öğrenmeye hazır mısınız?

İlgili yazı: Geleceğe Dönüş, Geçmişe Seyahat >> Zaman makinesiyle geçmişe yolculuk mümkün mü?

ak_delikler-ak_delik-kara_delik-entropi-evren

 

Geçmişten geleceğe

Einstein Evren’in trafik polisiyse termodinamik yasalarını geliştiren Boltzmann’da evrensel ekipler amiridir ve Boltzmann diyor ki kırılan kadeh kendiliğinden birleşmez; çünkü kadehten farklı bir şey olmanın (örneğin kırık cam parçaları) birçok yolu varken tam da kırılmadan önceki kadeh olmanın sadece tek bir yolu var.

Evren’in kanun koyucusu olan Heisenberg de diyor ki kuantum fiziğinde belirsizlik ilkesi vardır. Bir parçacığın konumu ve hızını aynı anda yüzde 100 kesinlikle bilemezsiniz. Hatta fiziksel açıdan hiçbir şeyi yüzde 100 kesinlikle bilemezsiniz. Kadehleri, piyanoları ve insanları oluşturan atomlar asla öngörülemeyecek olan rastlantısal hareketler yaparlar.

Bu sebeple doğada elma yetişiyor ama toprakta cam kadehler bitmiyor. Elmayı elma ağacı üretiyor, bunun için bir çaba gösteriyor. Heisenberg’in rastlantısal atomlarını düzene sokan bir organik üretim mekanizması var.

İlgili yazı: 4 Kere Patlayan Yıldız

ak_delikler-ak_delik-kara_delik-entropi-evren

 

Cam fabrikası

Kadehleri de insan icadı cam fabrikaları üretiyor. Makineleri kullanarak fabrikada yerel enerji miktarını artırıyor ve enerjinin bir kısmını işe dönüştürerek kadeh üretiyoruz; yani Heisenberg’in belirsizlik ilkesinden kaynaklanan rastlantısal atom hareketlerine sentetik bir düzen getiriyoruz.

Oysa kadeh kırıldığı zaman onu birleştiren bir makine olmadığı için 1 trilyon yıl da beklesek kadehin rastlantısal olarak kendini onardığını göremeyiz.

Cam kırıklarını eritip yeni bir kadeh yapsak bile bu adı üstünde, yeni bir kadeh olacak. Kuantum fiziğindeki Heisenberg’in belirsizlik ilkesi aynı kadehi, kırılmadan önceki kadehi yapmamıza izin vermeyecek.

İlgili yazı: Buruşuk Galaksi

ak_delikler-ak_delik-kara_delik-entropi-evren

Boltzmann

 

Kuantum ile termodinamik arasındaki bağ bu

Termodinamik istatistiksel bir yasa olduğu için kadehin kendini onarma olasılığının yok sayılacak kadar düşük olduğunu görüyoruz. Öyle ki bu düşük ihtimalin gerçekleştiğini görmek için en az 105600 yıl beklememiz gerek ve o zamana kadar trilyonlarca evren doğup yok olur.

Demek ki ekipler amiri Boltzmann bize zamanın neden istatistiksel olarak ileri aktığını gösteriyor; çünkü zamanın tersine akma ihtimali çok düşük! Kanun koyucu Heisenberg de kadehin kendiliğinden birleşme olasılığının neden çok düşük olduğunu gösteriyor; çünkü belirsizlik ilkesi aynı şeyin iki kez tekrarlanmasını yasaklıyor.

Öyleyse entropi Evren’de gerçekleşme olasılığı en yüksek olan şeylerin gerçekleşmesidir diyebiliriz. Örneğin kaosa düzen getirip kuyruklu piyano yaparız; ama Evren’deki toplam entropi sürekli arttığı için hem kuyruklu piyano 100 yıl sonra çürüyüp gider hem de piyano yapmak için ormanları kesip yok etmiş oluruz.

Kısacası düzen ancak kaos varsa mümkün. Bir yerde düzen kurarsak başka yerde kaos yaratıyoruz ve kurduğumuz düzen de uzun ömürlü olmuyor. İşin ilginci bu hayat felsefesi veya din değil. Bu salt fizik.

ak_delikler-ak_delik-kara_delik-entropi-evren

Heisenberg

 

Ak delikler ve büyük patlama

Büyük patlamadan önce Evren bezelye tanesinden çok daha küçük bir noktaya sıkışmıştı. Bu nedenle parçacıkların hiç hareket imkanı yoktu ve entropi maksimum düzeydeydi. Ancak, Evren büyük patlamayla doğup genişleyince bu parçacıklar balon gibi şişen uzay-zamana yayıldılar.

Kuantum fiziğine göre Evren’de entropinin maksimum olduğu iki an var: 1) Parçacıkların hareket edebileceği hiçbir yerin olmadığı büyük patlama öncesi evre ve 2) Evren’deki bütün parçacıkların aradaki büyük mesafe yüzünden birbirinden kopacağı ve birbiriyle fiziksel etkileşim kuramadığı için yok olacağı Evren’in ölüm anı.

Sicim teorisinde uzay-zamanın kuantum dolanıklığından türetildiğine dikkat edersek parçacıkların birbiriyle etkileşim kuramadığı bir evrenin yok olacağını anlıyoruz.

İlgili yazı: Stephen Hawking Evrenin Haritasını Çıkarıyor

ak_delikler-ak_delik-kara_delik-entropi-evren

Hawking

 

Yanlış söyledin!

Aslında zamanda simetrik olan kuantum fiziği açısından doğru söyledim: Büyük patlamadan önce Evren’de hiç hareket olmadığından entropi maksimum seviyedeydi. Ancak zamanda simetrik olmayan termodinamik yasaları açısından büyük patlamadan önce entropi minimum seviyedeydi.

Ak delikler de zamanda simetrik olan kuantum fiziği ve görelilik teorisine aykırı değil. Tersine bu yasalara göre ak deliklerin olması gerekiyor. Öte yandan, zamanda simetrik olmayan termodinamik yasaları ak deliklerin varlığını, daha doğrusu bulundukları evreni etkilemelerini yasaklıyor.

Heisenberg’in belirsizlik ilkesi ise termodinamiğin kuantum fiziğinde nasıl açıklanabileceğini gösteriyor. Bununla birlikte termodinamik kuantum fiziğinden türemediği, tersine kuantum fiziği termodinamikten türediği için ak delikler meselesini termodinamik yasaları açısından ele almamız gerekiyor.

İlgili yazı: Uzay gemileri ve kara deliklerle zamanda yolculuk

ak_delikler-ak_delik-kara_delik-entropi-evren

Kırılan kadehi geri getiremezsiniz.

 

Öyleyse düşünün!

Büyük patlamadan önce Evren’in oluşturan madde ve enerji sadece matematiksel olarak gerçek olan; ama Evren’i açıklayan fizik yasalarını türetmemizi sağlayan bir faz uzayındaki (sanal parçacık uzayı) tek bir noktada toplanmıştı.

Bunu sigara dumanıyla açıklayabiliriz: Nasıl ki sigara dumanı birinin sigarasından (tek noktadan) çıkıp bütün odaya yayılıyor, Evren’in milyarlarca yılda şekilden şekle girmesini sağlayan entropi de faz uzayını tanımlayan matematiksel odanın içini büyük patlamadan sonra zaman geçtikçe dolduruyor.

Bu açıdan bakarsak büyük patlamadan önce Evren’in genişleyip doldurabileceği sonsuz sayıda nokta olduğunu görüyoruz. Büyük patlamadan önce Evren’deki sıkışık parçacıkların hareket imkanı olmasa da patlamadan sonra parçacıkların istediği Evren’i oluşturmakta özgür olduklarını fark ediyoruz.

Kısacası büyük patlamadan hemen önce Evren’deki madde ve enerjinin hareket potansiyeli maksimum seviyedeydi. Maksimum hareket potansiyeli de termodinamik açıdan minimum entropiye karşılık geliyor. Bu yüzden büyük patlama anında entropiyi sıfır olarak kabul ediyoruz.

İlgili yazı: 12 Adımda Evren Nasıl Oluştu

ak_delikler-ak_delik-kara_delik-entropi-evren

21 yıl önce İtalyan lisesi’nden en yakın arkadaşım, termodinamiği anlatan Zamanın Oku kitabının İtalyanca baskısını armağan etti. Beni yazarlık ve eğitmenlik mesleğine bu kitap başlattı. Yıllar sonra kitabın yazarlarıyla Twitter’dan haberleşip eski günleri andık.

 

Neden büyük patlama oldu?

İşte size heyecan verici bir ipucu: Bazı fizikçiler büyük patlamanın bir ak delik olduğunu düşünüyor. Ancak önce Heisenberg’in büyük patlamayı nasıl açıklayacağına bakalım. 🙂

Heisenberg diyecekti ki büyük patlamadan önce Evren mikroskobik boyuttaydı. Bu sebeple bütün Evren kuantum fiziği yasalarına tabiydi.

Belirsizlik ilkesi gereği, uzaydaki bezelye tanesinden daha küçük olan bu nokta (belki kara deliklerin merkezindeki tekilliğe benzeyen bir tekillik) tümüyle tesadüfi olarak patlayacak ve 13 milyar 780 milyon yıl sonra bugünkü Evren’i oluşturacaktı.

Nitekim öyle oldu. Ancak zaman Evrenimizde hep ileriye aktığı için buna termodinamik açıdan bakmamız ve Evren büyük patlama anında ne kadar sıcaktı diye sormamız yerinde olur.

İlgili yazı: Evren bir simülasyon mu?

ak_delikler-ak_delik-kara_delik-entropi-evren

 

Maksimum sıcak

Yazın İstanbul’da 33, İzmir’de 40 ve Antalya’da 50 dereceyi gördüğünüzde sıcak olduğunu mu sanıyorsunuz? Evren’in doğum anına göre havalar çok soğuk:

Büyük patlama anında Evren’in sıcaklığı 1,416785(71)×1032 dereceydi; yani yaklaşık olarak 140 bin milyar milyar milyar santigrat. Bu sıcaklıkta fizik yasaları ortadan kalktığı için buna maksimum sıcaklık, mutlak sıcak veya Planck sıcaklığı diyoruz.

Heisenberg’in belirsizlik ilkesinden yola çıkan fizikçiler bunun son derece kararsız bir durum olduğunu ve büyük patlamanın ardından Evren’in oluşmasının, yani küçücük bir noktaya sıkışmış olan parçacıkların uzaya dağılmasının kaçınılmaz olduğunu düşünüyorlar.

İlgili yazı: Evren’deki En Şaşırtıcı Gerçek Nedir?

ak_delikler-ak_delik-kara_delik-entropi-evren

 

Evren’in doğumu

Ancak önemli bir noktayı vurgulamamız gerek: Büyük patlama uzay boşluğunda meydana gelmedi. Parça tesirli el bombası patlamasında olduğu gibi uzaydaki bir noktaya sıkışmış olan parçacıklar (şarapnel) ve enerji birdenbire uzay boşluğuna yayılmadı.

Bunun yerine bizzat uzay-zaman büyük patlamayla oluştu ve önce şişerek, sonra genişleyerek büyüdü. Büyük patlamadan önce uzay-zaman yoktu. Bu kritik detay Evren’deki toplam enerji miktarının büyük patlamadan bu yana hiç değişmediğini gösteriyor.

Bugün maddeyi, yıldızları ve bizi yaratan enerji büyük patlama anındaki enerjidir. Son 13 milyar yılda doğan yıldızların Evren’deki enerji miktarını artırdığını sanmayın. Onlar mevcut enerjiyi kullanıyorlar. Sadece Evrenimiz aradan geçen zamanda termodinamik süreçlerle, yani ısı aktarımıyla geçici olarak düzenlendi ve çevremizdeki gökcisimleri oluştu.

Evren’i faz uzayında tek bir noktaya toplanmış bir avuç bilye gibi tanımlayabilir ve bu bilyelerin odaya saçılmasıyla bugünkü galaksilerin oluştuğunu hayal edebiliriz; ancak bu matematiksel uzayda böyle. Gerçekte Evren’in içine doğduğu bir oda yok. Uzay-zaman Evren’le birlikte oluştu.

İlgili yazı: Evren’deki En Şaşırtıcı Gerçek Nedir?

ak_delikler-ak_delik-kara_delik-entropi-evren

 

Aksi halde zamanın oku olmazdı

Zamanın geriye akmasından daha kötüsü ne biliyor musunuz? Zamanın hiç akmaması veya bir ileri, bir geri akması. Bu tam bir kaos olurdu ve Evren’de toplam enerji miktarı sabit olmasıydı; yani enerjinin korunumu yasası olmasaydı bu kabus gerçekleşecekti.

Evren’de toplam enerji miktarı belli olduğu ve hiç değişmediği için ısı hep bir yerden bir yere akıyor. Bütün varoluş, bütün geçici düzen; yıldızların, insanların doğumuyla ölümü ısı akışıyla mümkün oluyor.

Ancak Evren sonsuza kadar genişlerse 100 trilyon yıl sonra öyle bir an gelecek ki iki foton arasında milyarlarca ışık yılı mesafe olacak; yani Evren’deki hiçbir parçacık başka bir parçacıkla etkileşim kuramayacak. Bunlar birbirinden ışık hızıyla bile ulaşılamayacak kadar uzak olacak.

İlgili yazı: Evren Bir Simülasyon mu?

ak_delikler-ak_delik-kara_delik-entropi-evren

 

Evren’in donarak ölümü

Nasıl ki eskiden yakın olduğumuz bazı galaksiler bugün bizden ışığın bile ulaşamayacağı kadar uzakta (47 milyar ışık yılı yarıçapındaki gözlemlenebilir evrenin dışında kalıyorlar) 100 trilyon yıl sonra da gözlemlenebilir evreni (bu yazıda baş harfini büyük yazdığımız Evren’i) oluşturan bütün parçacıklar birbirinden o kadar uzak olacaklar.

Buna ısıl ölüm diyoruz; yani bütün Evren’in sıcaklığının mutlak sıfıra düşmesi. Bu noktada kuantum fiziğinde uzay-zaman dediğimiz şeyin uzay boşluğunda bulunan parçacıklar arasındaki dolanıklıktan, parçacıklar arasındaki fiziksel etkileşimden türetildiğini hatırlayın. Isıl ölüm zamanı geldiğinde parçacıklar birbiriyle etkileşim kuramayacağı için Evren’in dokusu olan uzay-zaman yok olacak!

İlgili yazı: Evren’in En Hızlı Yıldızı

ak_delikler-ak_delik-kara_delik-entropi-evren

Büyük yırtılma.

 

Ak delikler için önemli

Burada Evren’in donarak ölmesinden çok daha garip bir şeyden söz ediyoruz: Evremizin ömrü yeter de 22 milyar yıl sonra parçalanarak yok olmak yerine (büyük yırtılma) sonsuza kadar düşük hızda genişlemeye devam ederse 100 trilyon sonra Evren’deki bütün parçacıkların sıcaklığı mutlak sıfıra düşecek.

Kısacası hiçbir parçacık diğerinden daha sıcak veya soğuk olmayacak. Parçacıklar arasında ısı (enerji) transferi tümüyle duracak. Isı transferi durunca parçacıkların hareket etmeye mecali kalmayacak. Buna maksimum entropi veya ısıl denge (termal denge) diyoruz.

İlgili yazı: Saniyede 100 milyar kare ile tek tek fotonları çeken kamera

ak_delikler-ak_delik-kara_delik-entropi-evren

 

Termal kıyamet

Isıl ölüm Evren’deki nihai kıyamettir. Gerçi insan inancında kıyamet bol. Küçük kıyamete uyku diyoruz. İnsan türünün soyunun tükenmesi, Dünya’daki canlıların ölmesi, Güneş’in ölümü de farklı birer kıyamet.

Ancak, nihai kıyamet Evren’in ölümü demek o zamana kadar her şey ölmüş olacağı için bu soğuk ve karanlık ana kimse tanıklık edemeyecek.

İlgili yazı: Warp sürüşü ile ışıktan hızlı yolculuk

ak_delikler-ak_delik-kara_delik-entropi-evren

1 trilyon yıl sonra tüm yıldızlar kara deliklere dönüşecek. 100 trilyon sonra madde dejenere olup dağılacak.

 

Korku filmi

Şimdi kuantum fiziğindeki dolanıklığı hatırlayarak diyeceksiniz ki “Ama hocam, dolanıklık 10 milyar ışık yılı uzaktaki bir fotonun bile şu anda gözünüze giren ışığı anında etkilemesini sağlayan bir uzaktan etki. Bu durumda ısıl ölümde iki foton arasında ışığın bile ulaşamayacağı kadar büyük bir mesafesi olması fiziksel etkileşimi ortadan kaldırmaz. Dolanık fotonlar birbirini etkilemeye devam eder.”

Ben de diyeceğim ki “Az önce ak delikler konusunu zamanda simetrik olan kuantum dolanıklığı yerine zamanda asimetrik olan termodinamikle açıklamalıyız demedim mi?”

Elbette ısıl ölüm anında dolanıklık varlığını koruyacak; ancak Evren’in termal dengeye ulaşması nedeniyle parçacıklar arasında enerji alışverişi duracak. Bu yüzden evreni oluşturan parçacıklar dolanıklıkla bile birbirini uzaktan etkileyemeyecek.

Sonuçta bizzat uzay-zaman çürüyecek ve Evren’in dokusu suda eriyen kağıt gibi parçalanacak. Evren 100 trilyon yıl sonra işte böyle yok olacak.

Kıyamet günü

Ancak o gün son gülen Boltzmann değil de Heisenberg olacak; çünkü termodinamiğin istatistik yasalarının getirdiği geçici düzen ortadan kalktığında geriye Heisenberg’in belirsizlik ilkesinde tanımlanan mutlak kaos kalıyor. Buna salt rastlantısallık da diyebiliriz.

İlgili yazı: Son Sınır Uzay >> Uzaya gitmenin en çılgın 5 yolu

ak_delikler-ak_delik-kara_delik-entropi-evren

 

Sanal uzay egemenliği

Isıl ölümden sonra Evren yok olacak ve her şey sadece matematiksel olarak tanımlanan bir faz uzayına dönüşecek (o detayı boşuna vermedim). Bu sanal parçacık uzayında Heisenberg’in belirsizlik ilkesi yüzünden boşlukta sürekli parçacık ve anti parçacık çiftleri ortaya çıkmaya başlayacak.

Bu parçacıklar gerçekliğe adım atmadan birbirini sürekli yok ettiği için sanal parçacık olarak adlandırılıyorlar. Bunlar matematikte karekökü -1 gibi negatif bir sayıyla tanımlanan sanal parçacıklar.

Bu matematiksel faz uzayının, sanal parçacık uzayının ilginç bir özelliği var. Gerçek uzay olmadığı için boşluktan istediğiniz kadar sanal parçacık alıp gerçek uzaya koyabilirsiniz. Bu durum sanal parçacıkların sayısını azaltmaz. Ancak gerçek uzaya sanal parçacık koymak ne demek?

İlgili yazı: Interstellar filmi ne kadar gerçekçi?

ak_delikler-ak_delik-kara_delik-entropi-evren

Benjamin Button. Yaşlı doğup genç ölen adam.

 

Büyük patlama demek

Nedenine gelince: Sanal parçacık uzayından aldığınız parçacıkları sanal uzayda tek bir noktada toplarsanız onları sanal anti parçacık eşlerinden koparmış olursunuz. Bu durumda eşleriyle birbirini yok etmeyecekleri için hem anti parçacık eşleri hem de elinizdeki parçacıklar yok olmadan kalır; yani gerçek dünyaya adım atar.

Yalnız sanal parçacık uzayı Dungeon Keeper bilgisayar oyunu değil; yani Evrenimiz yok olduktan sonra sanal uzaydaki parçacıkları bir yerde toplamak için oyundaki gibi gökten inen sihirli bir el olmayacak. Bu parçacıklar Heisenberg’in belirsizlik ilkesinin getirdiği rastlantısallık neticesinde kendiliğinden uzaydaki tek bir noktada toplanmak zorunda.

Heisenberg’in belirsizlik ilkesi nedeniyle sanal parçacık uzayında oluşan kuantum salınımları (sanal parçacık uzayında 105600 sanal yıl gibi inanılmaz bir süre geçtikten sonra) en düşük ihtimali gerçekleştirecek. Kısacası kuantum salınımları, yeni bir Evren oluşturacak kadar çok sayıda parçacığın aniden faz uzayının küçük bir köşesinde toplanmasını sağlayacak.

Bu toplanma bazı sanal parçacıkları gerçek parçacığa dönüştürecek ve elbette ısıl ölümde maksimum düzeye ulaşan entropiyi büyük patlamanın yaratacağı yeni evren için sıfırlayacak. Sonuçta parçacıklar tümüyle rastlantısal olarak bir noktada toplandıkları için bu parçacıklarla yok olan eski evren arasında (zavallı Evrenimiz) hiçbir nedensel bağ (neden sonuç ilişkisi) olmayacak. Entropinin sıfırlanması bu.

İlgili yazı: Klima Özellikli Antirefle Güneş Paneli

ak_delikler-ak_delik-kara_delik-entropi-evren

Yıldızlardan galaksilere ve gezegenlerden kara deliklere kadar Evren’deki her şeyi ısı akışına (termodinamiğe) borçluyuz.

 

Belirsizlik başrolde

Bu parçacıkların rastlantısal olarak sanal uzayda bezelye tanesinden bile küçük olan süper sıcak ve yoğun bir noktada toplanması da belirsizlik ilkesi gereği istikrarlı bir durum değil. Belirsizlik nedeniyle parçacıkların hemen büyük patlama oluşturarak dağılması ve yeni bir evren oluşturması gerekiyor.

Büyük patlama anında entropi sıfırlandığı için patlamaya yol açan parçacıklar da sıfırlanıyor ve yeni evren kendi madde ve enerjisiyle oluşuyor. İlk kıvılcımı sanal uzaydan çekmiş olsa da kendi parçacıklarını üretiyor.

Bu sebeple, evet Carl Sagan’ın dediği gibi biz yıldız tozundan geliyoruz ama yıldızları oluşturan atomlar eski bir evrenden gelmedi. Bizim evrenimizde yaratıldı.

İlgili yazı: Akıllı Telefona Superman Görüşü >> Duvarın arkasını gören kamera

ak_delikler-ak_delik-kara_delik-entropi-evren

Sagan.

 

Öyleyse başa döndük

Ak deliklerden yola çıktık; ardından Evren’in doğumunu, ölümünü ve yeniden doğumunu anlattık. Kısacası dönüp dolaşıp başa döndük. Oysa büyük patlama bir ak delik mi diye sormadan önce ak deliklerin tersine de bakmamız gerekiyor; yani kara deliklere. Kabul edin, onları unutmuştunuz. 😉

Kara delik demokrasisi

Kara deliğe düşen herkes eşittir; çünkü herkesin sonu aynıdır: Atomaltı parçacıklarına ayrılarak kara deliğin merkezindeki tekillikte yok olmak.

Örneğin kara deliğe 250 kg demir ile toplam 250 kilo ağırlığında 4 filozof atarsanız hiçbir şey değişmez. Entropi serbestlik derecelerini kısıtladığı için (her şey süper sıcak ve yoğun matematiksel bir noktada sıkıştığı için) kara deliğe düşen filozofların demirden farkı kalmaz. Kara delik demokrasisi budur.

İlgili yazı: Mars’a Giden Ölümsüz Plazma Roketleri

ak_delikler-ak_delik-kara_delik-entropi-evren

Bir kara deliğe bir filozof, bir bilim insanı, bir politikacı ve pazarda zerzavat düşmüş. Hepsinin sonu aynı.

 

Kara deliklerin sonu

Nitekim kara deliklerin içini göremiyoruz. Kara deliklerin sadece kütlesini ve buna ek olarak kendi çevresinde dönen kara deliklerin elektrik yükü ile spinini (açısal momentum) bilebiliyoruz. Ancak kara delikler Stephen Hawking’in gösterdiği gibi Hawking radyasyonu ile buharlaşıyorlar.

Yıldız kütleli kara delikler 1 trilyon yıl içinde ve süper kütleli kara delikler de 10100 yıl içinde buharlaşacak.

Oysa Boltzmann’ın termodinamik yasaları ve Heisenberg’in belirsizlik ilkesine göre kara delikteki tekilliğin büyük patlama öncesinde var olduğu düşünülen tekillikten hiçbir farkı yok. İşte bu nedenle Lee Smolin gibi bazı fizikçiler her kara deliğin aslında bizden gizlenen tekillikte yeni bir evren yarattığını söylüyorlar.

İlgili yazı: Kuantum internet Gizlilik ve Şifrenizi Koruyacak

ak_delikler-ak_delik-kara_delik-entropi-evren

Ak delikler başka evrenlere açılan kapılar mı?

 

Ak delikler burada devreye giriyor

Termodinamik yasaları gereği Evren’deki toplam enerjinin değişmediğini, Evren’de yoktan enerji yaratılamayacağını ve enerjinin yok edilemeyeceğini, sadece kimyasal veya nükleer enerji gibi dönüştürülebileceğini söyledik.

İşte bu yüzden kara deliklerin içini göremiyoruz. Öncelikle kara deliklerin içindeki tekillikte yeni bir evren oluşma ihtimali var. Isıl ölümü hatırlayacak olursanız her evren önceki evrenin entropisini kuantum salınımlarıyla sıfırlıyor.

Sıfırladığı için de sanal uzayda yoktan enerji yaratıyor; yani sanal uzaydan gerçekliğe geçiş yapıyor. Biz kara deliklerin içini görseydik yeni evrenin bizim evrenimizle temas halinde olması gerekecekti. Bu da evrenler arası enerji (ısı) transferine izin verecekti.

İlgili yazı: Snowden Dinlenemeyen Telefon Yaptı

ak_delikler-ak_delik-kara_delik-entropi-evren

 

Çıplak tekillik

Sanal uzaydan istediğiniz kadar parçacık alabilir ve içine istediğiniz kadar parçacık koyabilirsiniz dedim. Kısacası sanal uzay termodinamik açıdan açık bir sistemdir. Oysa gerçek evrenler termodinamik açıdan kapalı sistemler. Bunların toplam enerji miktarı değişmez.

Oysa çıplak tekillik olsaydı, yani kara deliğin içini görebilseydik evrenimizdeki toplam enerji miktarı değişecek ve bu kara delik başka bir evrene açılıyorsa iki evren birbirini etkileyebilecekti. Örneğin bizim evrenimizden diğer evrene ısı (enerji) akışı olacaktı.

Sizi bilmem ama ben yaşadığımız evrenin fizik kurallarının değişmesini istemem. Yoksa yok oluruz ve yerimize yeni bir evren doğabilir. İşte bu yüzden kara delikleri çıplaklar kampına alamazsınız. Çıplak tekillik yoktur, tekilliği göremezsiniz.

İlgili yazı: Jüpiter’in Sobası Büyük Kırmızı Leke

ak_delikler-ak_delik-kara_delik-entropi-evren

Kara delikleri soyamazsınız; yani iyi ki soyamazsınız.

 

Kara deliğin çıkışı ak delikler

Ak delikler teorik olarak mümkün olsa bile işte bu yüzden neredeyse tümüyle fizik yasalarına aykırı. Düşünün; uzaydaki bir kara deliğin giriş kapısı, yani bize bakan kapısı tek yönlüdür. İçeri girebilirsiniz ama dışarı çıkamazsınız.

Öte yandan, kara deliklerin merkezindeki tekillik yeni bir evren yaratıyor olabilir. Bu durumda kara deliğin bir de çıkış kapısı olması lazım. Buna ak delikler diyoruz. Deyim yerindeyse yeni evren bu kapıdan dışarı çıkan büyük patlamayla oluşuyor.

İlgili yazı: Kuyrukluyıldız Dünya’ya Nasıl Hayat Taşıdı?

ak_delikler-ak_delik-kara_delik-entropi-evren

Başka evrenlere seyahat.

 

Başka bir evrene yolculuk mümkün mü?

Doğrusu biz kara deliğe düşüp başka bir evrende ortaya çıkamayız; çünkü kara deliklerin merkezindeki örtülü tekillik içine düşen her şeyi yok edip salt enerjiye dönüştürüyor.

Böylece entropiyi sıfırlayıp bu enerji ile belki de yeni bir evren yaratıyor. Bu doğruysa entropi sıfırlandığı için yeni evren (kara deliğe düşen siz dahil) eski evrenden hiçbir iz taşımıyor. Bunun tek bir yolu var: kara deliğe düşen astronotun yok olması.

İlgili yazı: Yapay Kaslı İnsana Benzer Robot

ak_delikler-ak_delik-kara_delik-entropi-evren

 

Işıktan hızlı madde püskürtüyor

Nasıl ki kara delikler maddeyi ışıktan hızlı yutuyor, ak delikler de maddeyi ışıktan hızlı püskürtüyor. Aslında ak deliklerin püskürttüğü parçacıklar tek tek ışık hızını aşmıyor; ama ak delikler bizzat uzay-zamanı içindeki maddeyle birlikte ışıktan hızlı bir şekilde dışarıya püskürtüyor.

Bu yüzden ışık bile ak delikler denen bu garip gökcisimlerinin içine düşemiyor. Ak deliklerin beyaz ışık saçmasının ve sürekli olarak gama ışınları yaymasının sebebi bu.

İlgili yazı: 7 Adımda Yeni Tesla Yol Haritası

ak_delikler-ak_delik-kara_delik-entropi-evren

 

Büyük patlama ak delik mi?

Bu soruyu şöyle de sorabiliriz: Evren’e dışarıdan bakabilseydik bir ak delik mi görürdük?2 Maalesef evrenin dışı yok. Evren sanal parçacık uzayında genişleyen gerçek bir enerji alanı. Biz de bu yüzden Evren’e dışarıdan bakamayız.

Zaten Evren’in dışına çıkmak mantığa aykırı: Evren’in bir parçası olarak Evren’i nasıl terk edebiliriz? Terk edersek yoklukta nasıl var olabiliriz? Ancak başka bir evrenden bizim evrenimize baksaydık onu bir ak delik olarak görebilirdik.

Yine de az önce enerjinin korunumu prensibi gereği bir evren diğer bir evrenle temas edemez dedik. Bu sebeple Evren’e dışarıdan bakıp onu ak delik olarak görmek de imkansız.

İlgili yazı: Atoma Veri Kaydeden Hard Disk

ak_delikler-ak_delik-kara_delik-entropi-evren

 

Büyük patlama devam ediyor!

Kulağa inanılmaz geliyor değil mi? Oysa doğru. Evren genişlemeye devam ediyor ve büyük patlama devam ediyor. Evren’e dışarıdan bakabilseydik büyük patlamayı bir ak delik olarak görürdük. Sonuçta patlama anında Evren’in ilk genişleyen kısmı bugün Evren’in dış sınırını oluşturuyor.

Ayrıca gözlemlenebilir evrenin dışındaki galaksiler bizden ışıktan hızlı uzaklaştıkları ve ak delikler de ışıktan hızlı madde püskürttüğü için evrene dışarıdan baksaydık onu bir ak delik olarak görürdük. Gerçi galaksiler ışıktan hızlı gitmiyorlar. Sadece gözlemlenebilir evrenin dışında uzay büyük patlama yüzünden ışıktan hızlı genişliyor.

İlgili yazı: Özgür İnternet için TOR’dan 10 Kat Hızlı Riffle

ak_delikler-ak_delik-kara_delik-entropi-evren

 

Işıktan üretilen kara delik Kugelblitz

Ancak, lazer ışınlarından nasıl kara delik üretebileceğinizi anlatan Kugelblitz yazısında belirttiğim gibi, bizim evrenimiz ısıl ölümle bizden önce yok olan bir evrenin kalıntılarından su damlası gibi kopup ayrılmış olabilir (sanal uzaydaki sanal zamana göre bizden önce oluştu tabii, yoksa gerçek zaman evrenle birlikte oluştu).

Bunu bir kum saati gibi düşünün. Eski evren kum saatinin üst bombesi. Yeni evren de alt bombesi. Üstten alta akan kumlar bir darboğazdan geçiyor. Bu darboğazın kumların girdiği tarafı kara delik. Kumların çıktığı tarafı da ak delik. Darboğazın kendisi ise tekillik.

İlgili yazı: Güneş Yüzeyini Kaplayan Dev Kara Delik

ak_delikler-ak_delik-kara_delik-entropi-evren

Yeni evrenler kara deliklerden koparak doğuyor olabilir.

 

Bir ihtimal daha var ki

O da kendi evrenini yaratmak mı dersin? Gerçekten de ak delikler ile başka bir evrene ulaşmanın tek yolu var (kara deliğin merkezindeki tekillikle yok olmadan ve termodinamik yasalarını ihlal etmeden yolculuk etmenin teorik bir yolu bulunuyor). O da kendi evrenimizi yaratmak.

Bu durumda boşlukta lazer ışınlarıyla yarattığımız kara delikten doğan evrenin fizik yasaları bizden farklı olacak; ama biz kara deliğin içindeki tekilliği genişletip bir solucandeliği tüneli oluştur ve bunu kuantum dolanıklığı ile yeni evrene açılan ak deliğe bağlarsak sağ salim yeni evrene geçebiliriz.

Elbette bu durumda yeni evrenin kendi rastlantısallığından kaynaklanan kendine özgü fizik yasalarını entropiyi sıfırladığımız için yok etmiş ve o evreni kendi evremizin fizik yasalarının geçerli olduğu bir kopyaya dönüştürmüş olacağız.

İlgili yazı: Başka Gezegenlerin Gözüyle Güneş

ak_delikler-ak_delik-kara_delik-entropi-evren

Solucandeliği bizi Evren’in uzak köşelerine ve belki de başka evrenlere götürebilir.

 

Geldiğimiz evren yok olacak mı?

İşte bu sorunun cevabını bilmiyoruz; çünkü elimizde yerçekimini kara deliğin merkezindeki mikroskobik tekillikte tanımlayacak bir kuantum kütleçekim kuramı yok. Ancak şunu biliyoruz:

Bu evrenden başka evrene gidersek bizi oluşturan enerjiyi de yanımızda götürmüş; yani bu evrenin toplam enerjisini azaltmış olacağız. Normalde bunun bizim evrenimizi yok etmesi gerekir.

Yalnız içeri girdiğimiz kara delikten kimse dışarı çıkamayacağına göre (çıplak tekillik olmadığına göre) belki de bu yolculuk evrenimize zarar vermez.

İlgili yazı: Kalp Nakli İçin Canlı Vatoz Robot

ak_delikler-ak_delik-kara_delik-entropi-evren

 

Hawking zarar verir diyor

Bilim dünyasının aykırı çocuğu Stephen Hawking bu noktada devreye giriyor ve “Bütün kara delikler zamanla Hawking radyasyonu ile buharlaşacaklar ve yutup yok ettikleri bütün astronotları enerji olarak evrene geri verecekler. Böylece Evren’deki toplam enerji değişmemiş olacak” diyor.

Oysa biz kara delikten geçip başka evrene geçersek o kara delik buharlaşınca bizim yanımızda götürdüğümüz enerjiyi evrene geri veremez ve terk ettiğimiz evrendeki toplam enerji miktarı azalmış olur.

Bu durumda bugün başka evrene gitsek evrenimiz hemen yok olmaz; ama 1 ila 100 trilyon yıl sonra o kara delik buharlaşıp da dışarıya eksik enerji verdiği zaman yok olabilir (bir evrendeki toplam enerji miktarını azaltmak, o evreni var eden fizik yasalarını değiştirmek anlamına geliyor).

İlgili yazı: Robot Polis Amerika’da Terörist Öldürdü

ak_delikler-ak_delik-kara_delik-entropi-evren

 

Evrenin ömrünü kısaltmak

Kara deliklerin buharlaşacağı kadar yaşlı bir evrende hayat çoktan yok olacağından evremizin ömrünü biraz kısaltmamız sorun yaratmayabilir.

Tabii tek bir nokta hariç: Einstein’a göre zaman göreli ve simetrik. Bu sebeple bugün başka evrene giderek yapacağımız ve orijinal evrenimizin son anını etkileyecek olan değişiklik Evren’in doğumunu da etkileyecektir.

Geçmişe seyahat edip kendi babanızın annenizle beraber olmasını engellemek gibi bir zaman paradoksu bu. Kuantum dolanıklığında gelecekteki bir fotonun bugünkü fotonla dolanık olması da benzer bir paradoks yaratıyor.

İlgili yazı: Güneş Sistemi’ndeki Kayıp 9. Gezegen ve Kardeşleri

ak_delikler-ak_delik-kara_delik-entropi-evren

Çarpışan galaksiler.

 

Evren’i kurtarmanın bir yolu var mı?

Bir çıkış noktamız var. Biz kendi evrenimizi etkilemek yerine başka evrene gidiyoruz. Üstelik görelilik teorisi ve kuantum fiziğine göre zaman simetrik olsa da termodinamik yasaları Evren’de zaman ileri akar diyor.

Bu durumda başka bir evrene seyahat etmek için bugün evrende yapacağımız değişiklik Evren’in ömrünü kısaltabilir ama asla Evren’in doğumunu ve geçmişini etkilemez.

Sonuçta bütün bunlar teorik tartışmalar. Başka bir evrene gitmek bizim evrenimizi bugün veya yarın yok eder mi bilmiyoruz. O yüzden en iyisi evrenimiz yok olana kadar beklemek ve tam yok olmadan önce başka bir evrene gitmek.

Zaten zaman Einstein’ın dediği gibi simetrikse torunlarımız 100 trilyon sonra bunu zaten yapmış olacaklar ve bu durumda siz bugün bu yazıyı okurken torunlarınızın başka evrene gitmesinden etkileniyor olacaksınız!

İlgili yazı: NASA Titan Uydusuna Denizaltı Gönderiyor

ak_delikler-ak_delik-kara_delik-entropi-evren

Aman Tanrım! Yıldızlarla dolu!

 

Giden geri gelmiyor

Termodinamik yasaları başka evrene gidenlerin geri dönmesine izin vermiyor. Sonuçta kainatta mümkün olduğu düşünülen 10500 evren veya sonsuz sayıda gözlemlenebilir evren arasında geldiğimiz evrene geri dönme olasılığımız çok düşük.

Yeni bir kara delik açıp rastlantı eseri geldiğimiz evrene geri dönmemiz imkansız ve yol tarifi de alamayız; çünkü hem belirsizlik ilkesi geldiğimiz yoldan dönmemizi engelliyor hem de elimizde evrenler arası yol tarifi veren bir Google Haritalar uygulaması yok.

İlgili yazı: Dünyanın En Büyük Radyo Teleskopu FAST

ak_delikler-ak_delik-kara_delik-entropi-evren

 

NASA’nın gördüğü patlama neydi?

Ak delikler zamanın tersine akmasıyla ve kara deliklerin tersine çalışmasıyla mümkün olurdu dedik. Bu da fizik yasalarını ihlal ederdi ve Evren fizik yasalarını çiğneyenleri sevmiyor. Bu nedenle ak delikler gerçekten varsa bunlar birkaç saniye içinde kara deliğe dönüşmek zorunda.

Yalnız bu öngörü sadece halka kuantum kütleçekim kuramında (LQG) varlığı kabul edilen kuantum geri sekme etkisiyle mümkün. Buna göre uzay zaman mikroskobik enerji halkalarından oluşuyor ve uzayda kara delik açmak havuza taş atmak gibi oluyor.

Evet, taş dibe batıyor (kara delik) ama su yüzeyini esneterek geri tepme etkisiyle havaya su damlacıkları (merkezde büyük damlacıklar) sıçratıyor ve halka kuantum kütleçekim kuramına göre bu da ak delik olabilir.

Yalnız su damlasının tekrar suya düştüğünü biliyoruz. Halka kuantum kütleçekim kuramı bu yüzden NASA uzayda bir ak delik görmüş olabilir; ama bu ak delik evrenimizi yok etmeden hemen kara deliğe dönüşmüş olmalı diyor.

İlgili yazı: DNA’nın Tutkalı Kuantum Dolanıklık

ak_delikler-ak_delik-kara_delik-entropi-evren

Spitzer uzay teleskopu.

 

Ama ışığını gördük!

Ak delik kara deliğe dönüşse bile NASA’nın Spitzer uzay teleskopu ile ak deliğin ışığını gördük. Bu da ak deliğin evrenimize enerji eklediği anlamına geliyor. Peki bu doğruysa evrenimiz neden yok olmadı? Önce kısa cevabı verelim:

Belki de ak deliğin kendisini değil de hemen kara deliğe dönüşmesini gördük. Kara delik yutamadığı maddeyi uzaya ışık hızının yüzde 99’u ile püskürtüyor. Spitzer bu jetlerden birini görmüş olabilir.3 Ancak bugüne kadar sadece 102 saniye için aktif olan bir kara delik görmedik.

Hiçbir kara delik kendisini saran gazı 102 saniyede tüketemez. Daha doğrusu tüketir de Dünya’dan göreceğimiz kadar parlak bir gaz jetini ancak çok miktarda gaz üretebilir ve hiçbir kara delik bu gazı 102 saniyede yutamaz. Yine de bizi bu çelişkiden kurtaracak son bir açıklama var ve o da Einstein’dan geliyor.

İlgili yazı: Juno Jüpiter’e Ulaştı: 10 resimde Juno seferi

ak_delikler-ak_delik-kara_delik-entropi-evren

Sinema tarihinin ilk solucandeliği efekti Stanley Kubrick tarafından yönetilen 1968 tarihli 2001: Bir uzay Destanı filmi için üretildi.

 

Akla kara belli olacak

Kara deliklerin içinden hiçbir şey dışarı kaçamaz. Örneğin kendi çevresinde dönen aktif bir kara deliği ele alalım. Madde kara deliğin içine ışıktan hızlı düşüyor ve kara delik kendi çevresinde döndüğü için merkezkaç kuvvetiyle ışıktan hızlı dışarı savruluyor.

Bu durumda kara deliğin içindeki tekillik (hani şu dışarıdan hiç göremediğimiz tekillik) kara deliğin içinde olsaydık bize ak delik olarak görünmek zorundaydı. Yine de kara delikten dışarı ışıktan hızlı savrulan madde ışıktan hızlı gittiği halde kara delikten dışarı çıkamıyor.

Tam dışarı kaçacakken ışıktan hızlı olarak kara deliğe düşen yeni gaz akıntısına çarpıyor. Bu sebeple kara deliğin tekilliğini saran iç olay ufkunda (ak deliğin yüzeyinde) evreni oluşturan büyük patlamadan güçlü bir patlama oluşuyor; ama yeni gaz eski gazın önünü kestiğinden enerji dışarı çıkamadığı için biz bu patlamadan korunuyoruz.

İlgili yazı: Güneş Yaşlanıyor: Güneş Lekeleri Kayboluyor

ak_delikler-ak_delik-kara_delik-entropi-evren

 

Bir ben var benden içeri

Kendi çevresinde dönmeyen kara deliklerin iç olay ufkunda ışıktan hızlı yayılan şiddetli ak delik radyasyonu da dışarı çıkamıyor. Bu kez de kara deliğin içinde uzayı ışıktan hızlı büken şiddetli yerçekimi aynı zamanda kara deliğin içinde akan zamanı süper yavaşlatıyor.

Dolayısıyla bir ben var benden içeri misali, kara deliğin içindeki ak deliğin püskürttüğü enerji dışarı kaçana kadar (veya onda önce kara delik buharlaşana kadar) evrenimiz yaşlanıp yok olmuş oluyor.

Evet, böylece blogda en çok okunan yazılarımdan biri olan Evren Boşluktan Nasıl Oluştu dizisinin 4. ve son bölümü olan ak delikler yazısının sonuna gelmiş oluyoruz. Sırada kara delik motorlu uzay gemileri var.

Neil deGrasse Tyson ak delikleri anlatıyor

1http://www.davidreneke.com/have-we-found-the-first-white-hole/
2A. Retter & S. Heller (2012). “The revival of white holes as Small Bangs”. New Astronomy. 17 (2): 73–75. arXiv:1105.2776. Bibcode:2012NewA…17…73R. doi:10.1016/j.newast.2011.07.003.
3J. E. Madriz Aguilar, C. Moreno, M. Bellini. “The primordial explosion of a false white hole from a 5D vacuum”. Phys. Lett. B728, 244 (2014).

3 Comments

Add a Comment

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

*