Astrofizikçiler Kara Delikler Hakkında Kazara Yeni Bir Keşif Yaptılar
Bilmediğimiz her şeyi bile bilmiyoruz – bu yeni bir keşifle ortaya çıkan bir gerçek. Bir kara deliğin entropisi için kuantum çekimi düzeltmeleri denklemleri üzerine çalışırken, bir çift fizikçi, kara deliklerin etraflarındaki uzaya baskı uyguladığını buldu.
Elbette çok fazla basınç yoktu – ama bu, Stephen Hawking’in kara deliklerin radyasyon yaydığı ve bu nedenle yalnızca bir sıcaklığa sahip olmakla kalmayıp, birikim yokluğunda zamanla yavaş yavaş küçüldüğü yönündeki tahminiyle büyüleyici bir şekilde tutarlı bir bulguydu.
Sussex Üniversitesi’nden astrofizikçi Xavier Calmet, “Schwarzschild kara delklerinin bir basınca ve sıcaklığa sahip olduğuna dair bulgumuz, bunun tam bir sürpriz olduğu göz önüne alındığında daha da heyecan verici” diyordu.
“Kara delikleri yalnızca genel görelilik kuramı içinde ele alırsanız, merkezlerinde bildiğimiz fizik yasalarının yıkılması gereken bir tekilliğe sahip oldukları gösterilebilir. Kuantum alan teorisi genel göreliliğe dahil edildiğinde, kara deliklerin yeni bir tanımını bulabileceğimiz umulmaktadır” diye ekliyordu.
Calmet ve Sussex Üniversitesi’nden meslektaşı, astrofizikçi Folkert Kuipers, keşiflerini yaptıklarında, bir kara deliğin olay ufkunu denemek ve araştırmak için kuantum alan teorisini kullanarak hesaplamalar yapıyorlardı.
Spesifik olarak, düzenden düzensizliğe ilerlemenin bir ölçüsü olan entropisini düzelten bir kara deliğin olay ufkundaki dalgalanmalarını anlamaya çalışıyorlardı. Bu hesaplamaları yaparken, Calmet ve Kuipers denklemlerinde görünen ek bir rakamla karşılaşmaya devam ettiler, ancak neye baktıklarını. baskıyı anlamaları biraz zaman aldı.
Kuipers, “Denklemlerimizdeki gizemli sonucun, üzerinde çalıştığımız kara deliğin – onunla aylarca uğraştıktan sonra – bir baskıya sahip olduğunu söylediğini fark ettiğimiz an, heyecanlandırıcıydı” dedi.
Baskıya neyin sebep olduğu belli değildi ve takımın hesaplamalarına göre çok küçük bir mertebede ve dahası, negatifti – Dünya’nın deniz seviyesindeki 1 bar’a kıyasla Güneş’in kütlesi bir kara delik için -2E -46 bar olarak ifade edilir.
Bu, tam olarak ne anlama gelir? – kara delik büyümüyor, küçülüyor. Bu, Hawking’in tahminiyle tutarlıdır, ancak bu noktada, Hawking radyasyonu ile negatif basıncın nasıl ilişkili olduğunu veya iki fenomenin ilişkili olup olmadığını belirlemek imkansızdır.
Bununla birlikte, bulgunun genel göreliliği (makro ölçeklerde) kuantum mekaniğiyle (son derece küçük ölçeklerde) birleştirme girişimlerimiz için ilginç çıkarımlar olabilir. Kara deliklerin bu girişimin anahtarı olduğu düşünülüyor.
Kara delik tekilliği, matematiksel olarak, son derece yüksek yoğunluklu tek boyutlu bir nokta olarak tanımlanır, bu noktada genel görelilik çöker – ancak etrafındaki çekim alanı yalnızca göreli olarak tanımlanabilir.
İki rejimin birbirine nasıl uyduğunu bulmak, gerçekten zorlu bir kara delik problemini çözmeye de yardımcı olabilir. Genel göreliliğe göre, bir kara deliğin ötesinde kaybolan bilgiler sonsuza kadar gitmiş olabilir. Ancak Kuantum mekaniği altında bu olamaz. Bu durum kara delik bilgi paradoksu olarak isimlendirilir. Zamanı matematiksel olarak araştırmak onu çözmeye yardımcı olabilir.
Calmet’e göre, “Çalışmamız bu yönde atılmış bir adımdır ve üzerinde çalıştığımız kara deliğin uyguladığı basınç çok küçük olsa da, mevcut olması, astrofizikteki parçacık araştırmalarını kapsayan. fizik ve kuantum fiziğinde birçok yeni olasılığın kapısını aralıyor.”
