Kara Deliğe Düşerseniz Ne Olur?
12 Mayıs 2019 Bilim Teknoloji

Kara Deliğe Düşerseniz Ne Olur?


Twitter'da Paylaş
0

Bir kara deliğe düştüğünüzde hemen öleceğinizi sanıyor olabilirsiniz. Oysa akıbetiniz çok ilginç olacak!

Amanda Gefter’ın bu yazısı, BBC Earth’ün 2015 yılında en çok okunan yazısı oldu. Oggito okurlarının bu yazıyı okuma fırsatını atlamamak istedik.

Herkesin başına gelebilir. Belki bütün insanlık için daha yaşanabilir bir gezegen arıyordunuz ya da belki yalnızca uzun bir yürüyüşe çıktınız ve ayağınız kaydı. Durum her ne ise, bir noktada hepimiz kendimizi şu asırlık soruyla yüzleşirken buluruz: Bir kara deliğe düşerseniz ne olur? Ezilmeyi ya da parçalara ayrılmayı bekliyor olabilirsiniz. Ama gerçek bunun ötesinde, çok ilginç. Çünkü kara deliğe girdiğiniz anda gerçeklik ikiye ayrılır. Birinde o anda kül olurken öbüründe kara deliğe hiçbir zarar görmeden dalış yapacaksınız. 

Kara delik bildiğimiz fizik kurallarının yıkıldığı bir yer. Einsten bize yerçekiminin uzayın kendisini eğdiğini öğretmişi, bükülmesine neden olduğunu. Yani yeterince yoğun miktarda nesne verilirse, uzay-zaman o kadar bükülür ki kendi üstüne katlanır, gerçeğin bizzat kendi dokusunda bir delik açar. Yakıtı bitmiş devasa bir yıldız da parçalanmış bir dünya yaratmak için böyle ekstrem bir yoğunluk üretebilir. Kendi kütlesine teslim oldukça ve içe doğru çöktükçe, uzay-zaman da onunla berber içe göçer. Yerçekimsel alan o kadar güçlenir ki ışık bile ondan kaçamaz, yıldızın derinlemesine karanlık olduğu o bölgeyi başka bir şeye dönüştürür: bir kara deliğe. Kara deliğin en uzak sınırı olay ufkudur, yerçekimsel kuvvetin, ışığın kaçma çabasını tamamen engellediği nokta. Bundan daha yakına da gitseniz, oradan kaçış yoktur. Olay ufku enerjiyle dolu bir yer. En uç noktasındaki kuantum etkileri, evrene geri ışınlar saçan sıcak molekül dalgaları yaratır. Bu olayı keşfeden kişi fizikçi Stephen Hawking olduğu için, buna “Hawking radyasyonu” (Hawking ışınımı) denir. Ve yeterli bir zaman sonra kara delik kütlesini etrafa saçacak ve ortadan kaybolacaktır. Kara deliğin derinliklerine indikçe uzay daha da eğrilir, ta ki merkeze, sonuna kadar eğrildiği yere kadar. Buna “tekillik” denir. Uzay ve zaman anlamlı birer fikir olmaktan çıkar ve bildiğimiz fizik kuralları –ki hepsi uzay ve zaman içerir– artık geçerli olmazlar. Peki orada ne olur? Bunu kimse bilmiyor. Başka bir evren? Geçmişe mazi? Bir kitaplığın arkası? Tamamıyla bir sır.

Peki, o halde bu olağanüstü kozmik yerlerden birine kazara düşerseniz ne olur? Bu konuyu, uzayda size eşlik edecek kişiye sorarak başlayalım –diyelim ki Anne– siz kara deliğe düşerken o dışarda güvenli bir yerde, dehşetle sizi izliyor. Ancak onun da gezindiği yerlerde, işler giderek tuhaflaşmaya başlayacak. Siz olay ufkuna doğru hızlandıkça, Anne sizi esnerken ve bükülürken görecek, dev bir büyüteçten bakıyormuş gibi. Dahası, ufka doğru yaklaştıkça sanki giderek daha da yavaş çekimde hareket ediyormuş gibi görüneceksiniz. Ona seslenemeyeceksiniz, çünkü uzayda hava yok, ama iPhone’nunuzun ışığı sayesinde ona Mors mesajı yollamayı deneyebilirsiniz – ki telefonlarınızda böyle bir uygulama var. Ancak kelimeleriniz ona her zamankinden daha yavaş ulaşacak, ışık dalgaları giderek uzayacak ve daha kırmızı frekanslar halini alacak: “Her şey yolunda, h e r ş e y y o l u n d a,   h   e   r   ş   e….” Ufka ulaştığınızda Anne donduğunuzu görecek, sanki biri “duraklat” tuşuna basmış gibi. Orada alçıya sıvanmışçasına hareketsiz kalacaksınız, giderek artan bir sıcaklık sizi bütünüyle sararken ufkun yüzeyinde gerilmiş halde duracaksınız. Anne’e göre uzayın esnemesiyle, zamanın durmasıyla ve Hawking radyasyonunun ışınlarıyla birlikte yavaş yavaş yok olacaksınız. Daha kara deliğin karanlığına bile girmeden, küle döneceksiniz. Ancak cenazenizi planlamadan önce burada duralım ve Anne’i ve onun manzarasını şimdilik unutalım. Bu tüyler ürperten sahneye bir de sizin gözünüzden bakalım. Çünküşimdi, çok daha ilginç bir şey olacak: hiçbir şey!

Olaya sizin açınızdan bakarsak, doğanın bu en kaygı verici yerine hiçbir çarpışma ya da sarsıntı –ve kesinlikle hiçbir esneme– yaşamadan ve yavaşlamadan, hatta kaynayan bir radyasyona bile kapılmadan kolayca süzüleceksiniz. Çünkü serbest düşüştesiniz ve bu nedenle yerçekimi hissetmiyorsunuz: Einstein’ın “en mutlu düşünce” dediği yerdesiniz. Sonuçta olay ufku da uzayda yüzen bir duvar değil. Yalnızca bakış açısı nedeniyle oluşan yapay bir olgu. Kara deliğin dışında kalan bir gözlemci onun içini göremez, ama bu da sizin sorununuz değil, sizin için ufuk denen şey zaten yok. Eğer düştüğünüz kara delik daha küçük olsaydı, evet, bu sizin için bir sorun olurdu. Yerçekiminin kuvveti başınızda değil, daha çok ayaklarınızda olurdu ve sizi spagetti gibi uzatırdı. Ama şansınıza, bu düştüğünüz büyük bir kara delik, güneşten bile milyonlarca kez daha büyük. Bu nedenle sizi spagettiye çevirebilecek güçler, dikkate alınamayacak kadar çelimsiz. Aslına bakarsanız yeterince büyük bir kara delikte, ölmeden önce hayatınızın kalanını gayet normal bir şekilde geçirebilirsiniz.

kara delik

Ne kadar normal olabilir ki, diye merak ediyor olabilirsiniz. Hele ki uzay-zaman sürekliliğinde bir çatlağa doğru emiliyor, kendi iradeniz dışında çekiliyor, öbür tarafa gidemiyorken. Ama bir düşünün, aslında hepimiz bu hissi biliyoruz, uzayla olan tecrübelerimiz sayesinde değil, zamanla olan tecrübelerimiz sayesinde. Zaman yalnızca ileri doğru ilerler, asla geri gitmez ve bizi irademiz dışında birlikte götürür, geri dönmemizi engelleyerek. Bu yalnızca bir karşılaştırma değil. Kara delikler de uzay ve zamanı kara deliğin ufkunda o kadar çok büker ki, zaman ve uzay orada rolleri değişir. Bir bakıma sizi tekilliğe çeken aslında zamandır. Geri dönüp kara delikten kaçamazsınız, tıpkı geçmişe dönüp zamanda yolculuk yapamayacağınız gibi. Bu noktada durup kendinize şu soruyu sormak isteyebilirsiniz: O zaman Anne’in derdi ne? Eğer etrafınızda bomboş bir uzay dışında tuhaf başka hiçbir şey olmadan kara deliğin içinde keyfinize bakıyorsanız, Anne niçin ufkun dışından gelen bir radyasyonla yanıp kül olduğunuzu söyleyip duruyor? Halüzinasyon mu görüyor?

kara delik

Aslında Anne son derece mantıklı. Onun gördüğü açıdan gerçekten ufukta yanıp kül oluyorsunuz. Gördüğü şey bir illüzyon değil. Hatta küllerinizi toplayıp sevenlerinize götürebilir bile. İşin aslı, Anne’in perspektifinden kara deliğin dışında kalmanızı gerektiren şey doğanın kanunları. Çünkü kuantum fiziğine göre, bilgi asla kaybolmaz. Anne’in fizik kurallarının yıkılmaması için, sizin varlığınıza neden olan her bilgi ufkun dışında kalmalı. Öte yandan fizik kuralları aynı zamanda sıcak cisimlerle ya da alışılmadık herhangi bir şeyle karşılaşmadan ufka doğru süzülmenizi de gerektiriyor. Aksi takdirde Einstein’ın “en mutlu düşünce”sini ve izafiyet teorisini ihlal etmiş oluyorsunuz. Özetle fizik kuralı hem kara deliğin dışında kül yığınına dönüşmenizi hem de içinde ve gayet iyi durumda olmanızı gerektiriyor. Sonuncusu ama en önemlisi, bir de bilginin klonlamadığını söyleyen üçüncü bir fizik kuralının olması. İki yerde de olmak zorundasınız ama sizin yalnızca bir kopyanız olabilir. Yani fizik kuralları bizi bir şekilde pek de mantıklı olmayan bir sonuca götürüyor. Fizikçiler bu sinir bozucu muammaya “kara delik bilgi paradoksu” diyor. Neyse ki 1990’larda bunu çözmenin bir yolunu bulmuşlar.

kara delik

Bir kere düştükten sonra bir daha geri dönüş yok. (Kaynak: Bilim Fotoğrafları Kütüphanesi)[/caption] Leonard Sussking ortada bir çelişki olmadığını fark etmiş. Çünkü sizin klonunuzu görebilecek biri yok. Anne sizin yalnızca bir kopyanızı görüyor. Siz de kendinizin yalnızca bir kopyasını görebiliyorsunuz. Anne’le bilgilerinizi asla paylaşamıyorsunuz. Ve kara deliğin aynı anda hem içini hem de dışını görebilen üçüncü bir gözlemci yok. Yani, hiçbir fizik kuralı bozulmuyor. Tabii eğer hangi hikâyenin gerçekten doğru olduğunu bilmek istemezseniz. Gerçekten öldünüz mü, yoksa gerçekten hayatta mısınız? İşte kara delik de bu büyük sırrı ortaya çıkarıyor: gerçeklik diye bir şeyin olmadığını. Gerçeklik, onu kime sorduğunuza bağlı olarak değişir. Bir Anne’in gerçekliği var, bir de sizin. Konu kapandı. Yani neredeyse kapandı. Çünkü 2012 yazında fizikçi Ahmed Almheiri, Donald Marolf, Joe Polchinski ve James Sully, hep beraber AMPS olarak bilinen bu topluluk, kara delikler hakkında bildiğimizi düşündüğümüz her şeyi tepetaklak etti. Susskind’in çözümünün, yani Anne ve sizin aranızdaki bu anlaşmazlık gerçeğinin, olay ufku aracılığıyla sağlandığını fark ettiler. Anne’in sizin Hawking radyasyonuyla tarumar olmuş şanssız versiyonunuzu görmüş olmasının bir önemi yoktu. Çünkü ufuk onun, kara deliğin içine süzüldüğünüz diğer versiyonunuzu görmesini engelledi. Peki ya Anne’in, ufku bizzat geçmeden, ufkun öbür tarafında ne olduğunu öğrenebileceği bir yolu olsaydı? Klasik izafiyet bunun kesinlikle kabul edilemez olduğunu söylerdi. Ama kuantum mekaniği, kuralları biraz daha belirsizleştiriyor. Çünkü Anne, Einstein’ın “spooky action at-a-distance” (tuhaf uzaktan etki) dediği küçük bir hileyi kullanarak ufkun arkasına biraz da olsa göz atabilir. Bu “spooky action at-a-distance”, uzayda birbirinden ayrı iki parçacık grubunun gizemli bir şekilde “dolanmasıyla” meydana gelir. Bunlar tek ve bölünmez bir deliğin parçası, bu nedenle onları tanımlamak için gereken bilgi, tek bir grupta bulunamaz ama aralarındaki tuhaf bağlarda bulunabilir.

kara delik

Yani AMPS’nin fikri şöyle: Diyelim ki Anne ufkun yakınlarında çok az bir bilgi tutuyor elinde – bu bilgi A olsun. Eğer hikâyesi doğruysa ve siz kara deliğin dışındaki Hawking radyasyonuyla çırpılmış halde hapı yutmuşsanız, o halde A başka bir bilgiyle birbirine dolanmış olmalı. B’yle, ki o da kızgın radyasyon bulutunun bir parçası. Öte yandan, eğer doğru olan hikâye sizinkiyse, yani olay ufkunun öteki tarafında hayatta ve iyiyseniz, o halde A başka bir bilgiyle birbirine dolanmış olmalı, C’yle. O da kara deliğin içinde bir yerlerde. İşin sırrıysa şu: her bir bilgi, yalnızca bir kez başka bir bilgiye dolanmış olabilir. Bu da A’nın ancak B’yle ya da C’yle birbirine dolandığı anlamına gelir, ikisine birden değil. [

kara delik

Kara delikler etrafındaki yıldızlardan maddeler çekebilir. (Kaynak: M. Weiss)[/caption] Dolayısıyla Anne şansını dener, A’yı alır ve B ya da C olacak cevabı vermesi için dolanıklık çözüm makinesine yerleştirir. Eğer cevap C çıkarsa o halde kuantum mekaniğinin kuralları bozuldu, ama sizin hikâyeniz kazandı demektir. Eğer A, kara deliğin derinliklerindeki C ile birbirine dolanmışsa, bu durumda bu bilgi tanesi Anne için sonsuza dek kaybolur. Bu da kuantumun “bilgi asla kaybolamaz” kuralını bozar. Geriye B kaldı. Eğer Anne’in çözüm makinesi A’nın B’ye dolandığını söylerse, Anne kazanmış, ancak genel izafiyet kaybetmiş olur. Eğer A, B’yle birbirine dolanmışsa, o halde Anne’in hikâyesi tek gerçek hikâye demektir. Bu da gerçekten küle döndüğünüz anlamına gelir. İzafiyetin söylediği gibi ufka doğru yolculuk yapmaktansa, alevler içinde bir ateş duvarına çarpmış olursunuz. Özetle, başladığımız yere geri dönüyoruz: Bir kara deliğe düştüğünüzde ne olur? Garip bir şekilde gözlemciye dayalı olan bir gerçekliğe göre kara deliğe dalıp normal bir hayat mı sürersiniz? Yoksa kara deliğin ufkuna doğru gitme amacınız, yalnızca ölümcül bir ateş duvarıyla mı çarpışmak?

kara delik

Etraftaki ışınları büken bir kara delik “merceklenmeye” neden olur. (Kaynak: Ute Kraus)[/caption] Cevabı kimse bilmiyor. Ve bu hâlâ temel fiziğin en tartışmalı sorularından biri. Fizikçiler, genel izafiyeti kuantum mekaniğiyle uzlaştırmak için yüzyıldan fazla zaman harcadı. Ancak eninde sonunda birinin cevabı vereceğini biliyorlar. Ateş duvarı paradoksunun çözümü, bizlere de bunun cevabını verecek ve çok daha derin bir evren teorisinin yolunu açacak. Ancak Anne’in çözüm makinesinde bir ipucu yatıyor olabilir. A’nın hangi bilgiye dolanmış olduğunu çözmeye çalışmak çok karışık bir problem. Bu nedenle New Jersey’deki Princeton Üniversitesi’nden Daniel Harlow ve California’daki Stanford Üniversitesi’nden Patrick Hayden isimli iki fizikçi, bunun ne kadar süreceğini merak etmişler. Ve 2013’te, fizik kurallarına göre en hızlı bilgisayarla bile hesaplasa, Anne’in bu dolaşıklığı çözmesinin olağanüstü bir zamana mal olacağını hesaplamışlar. Hatta öyle ki, o bir cevap bulana kadar kara delik buharlaşıp yanında ateş duvarı tehdidini de götürerek evrenden kaybolabilir bile.

kara delik

Eğer böyle olursa, problemin tümüyle karışık olması Anne’in hangi hikâyenin gerçek olduğunu bulmasını engeller. Bu da iki hikâyenin de aynı anda gerçek olduğunu, gerçekliğin şaşırtıcı bir biçimde gözleme dayalı olduğunu, hiçbir fizik kuralının bozulmadığını ve kimsenin tehlike altında olup esrarengiz ateş duvarına doğru koşmadığını gösterir. Aynı zamanda fizikçilere de düşünmeleri gereken yeni bir şey verir: karışık hesaplamalar arasındaki baştan çıkarıcı bağlar (Anne’in çözemedikleri gibi) ve uzay-zaman. Bu da çok daha derinlerde bekleyen bir şeyin kapısını açabilir. İşte kara deliklerin olayı bu. Onlar yalnızca uzayda gezenler için rahatsız edici birer engel değil. Onlar aynı zamanda fizik kurallarının en ince gariplerini alıp onları göz ardı edilemeyecek boyutlarda büyüten birer teori laboratuvarı. Eğer gerçekliğin esas doğası bir yerlerde saklanmışsa, bakılması gereken en iyi yer kara delikler. Hatta muhtemelen en iyisi dışardan içeri doğru bakmak: en azından şu ateş duvarı olayını çözene kadar. Ya da isterseniz Anne’i yollayın içeri. Nasılsa artık sıra onda.

Çeviren: Denis Gürcü

(BBC Earth)


Twitter'da Paylaş
0

YORUMLAR


İLGİNİZİ ÇEKEBİLİR