Fizikçiler, Stephen Hawking'in Ünlü Kara Delik Paradoksunu Sonunda Çözdüklerini Düşünüyorlar

Her kara deliğin kalbinde bir sorun vardır. Çağlar boyunca hiçliğe karışırken, yanlarında Evrenin küçük bir parçasını da götürürler. Ki bu, açıkçası, mantık çerçevesinde yer almıyor.

Stephen Hawking'in, bu canavarca nesneler üzerindeki devrim niteliğindeki çalışmasının bir parçası olarak bize bıraktığı bir paradoks, araştırmacılara potansiyel çözümler bulma konusunda ilham veriyor.

Fizikte inşa edilmiş en büyük iki teori arasında bir yerde küçük ama önemli bir kusur var. Bir çözüm bulmak, ya genel göreliliği parçacık benzeri bir sistem olarak modellememize ya da uzay ve zamanın yuvarlanan arka planına karşı kuantum fiziğini anlamamıza izin verecektir.

Birleşik Krallık, ABD ve İtalya'dan fizikçiler tarafından yeni bir teoriye yönelik yakın zamanda yapılan bir girişim ilgi uyandırdı, ancak aradığımız çözüm olup olmadığını şu ya da bu şekilde öğrenmemiz biraz zaman alacak.

Bir kara deliğin paradokslar söz konusu olduğunda yararlı olabileceğini anlamak için, başlangıçta bir paradoksun nereden oluştuğunu bilmek önemlidir.

Kara delikler o kadar sıkı paketlenmiş madde kütleleridir ki, yerçekimleri uzayı ve zamanı öyle bir büzüştürür ki, hiçbir şey onlardan kaçamaz.

Yaklaşık yarım yüzyıl önce Hawking, kara deliklerin oldukça benzersiz bir şekilde "parlaması" gerektiğinin farkına vardı. Evrenin bükülmesi, çevreleyen kuantum alanlarının dalga benzeri doğasını öyle bir şekilde değiştirir ki, bir tür ısı radyasyonu üretilir.

Matematiği tamamen dengeye getirmek için bu, karadeliklerin yavaş yavaş enerji yayacakları, hızlanan bir oranda küçülecekleri ve sonunda yok olacakları anlamına gelir.

Normalde, bir yıldız gibi yayılan bir nesneye düşen bilgi, yüzeyinden çıkan dağınık renk yelpazesinde temsil edilir. Ya da öldükten sonra soğuk, yoğun kabuğunda geride bırakılır.

Kara delikler içinse durum böyle değil. Hawking'in radyasyon teorisi doğruysa bu, kuantum fiziğindeki bir parçacığı parçacık yapan bilginin evrende an be an korunduğunu söyleyen büyük kuralından taviz veriyor.

Bir kara deliğin bilgi bankasının doğası hakkındaki tartışmanın önemli bir kısmı, içeriğinin özelliklerinin ve davranışının, kenardan aşağı kaydıktan sonra bile çevrelerini ne ölçüde etkilemeye devam ettiğidir.

Genel görelilikte kütlelerini, açısal momentumlarını ve yüklerini hala yerel çevrelerini itip çeken kara delikler için çözümler vardır. Evrenle kalan her türlü bağlantı, kalıcılıklarını 'evet-saç teoremleri' olarak varsayan teorilerle saç olarak tanımlar.

Biraz tüylenmeye sahip olmak, kara deliklere kuantum bilgilerinin, zaman içinde kaybolsalar bile, Evrende sıkışıp kalmaları için bir yol verecektir.

Bu yüzden teorisyenler, uzaya ve zamana nasıl eğri yapılacağını söyleyen yasaları, parçacıklara bilgilerini nasıl paylaşacaklarını söyleyen yasalarla iç içe geçirmenin yollarını bulmakla meşguller.

Bu yeni çözüm, kuantum düşüncesini yerçekimine, graviton adı verilen teorik parçacıklar biçiminde uygular. Bunlar elektronlar ve kuarklar gibi gerçek parçacıklar değiller, çünkü henüz kimse görmedi. Hatta hiç var olmayabilirler.

Bu, olsaydı nasıl görüneceklerini çözemeyeceğimiz veya içinde çalışabilecekleri olası kuantum durumlarını düşünemeyeceğimiz anlamına gelmez.

Ekip, gravitonların belirli enerji koşulları altında potansiyel olarak nasıl davranabileceğine dair bir dizi mantıklı adımla, bir kara deliğin içindeki bilginin, dönüşü olmayan hattı boyunca çevredeki uzayla nasıl bağlantılı kalabileceğine dair makul bir model gösteriyor.

Bu, sağlam bir çerçeveye dayanan ilginç bir teori. Ancak bu paradoksa 'çözümlendi' damgasını vurabilmemiz için daha kat etmemiz gereken uzun bir yol var.

Genel olarak konuşursak, bilimin ilerlemesinin iki yolu vardır. Biri tuhaf bir şey görmek ve onu açıklamaya çalışmaktır. Diğeri ise tuhaf bir şeyi tahmin etmek ve sonra onu bulmaya çalışmaktır.

Bunun gibi bir teorik haritaya sahip olmak, fiziğin en kafa karıştırıcı paradokslarından birine çözüm bulma yolculuğumuzda çok değerli.

Bu araştırma Physical Review Letters'da yayınlandı.