Kara Delikler Görünüşe Göre Aynı Anda İki Farklı Kütleye Sahip Olabilir

Kara deliklerin davranışını modelleyen bir ekip, atomların yörüngesindeki elektronların yalnızca belirli enerjilere sahip olabilmesine benzer şekilde, evrenin en yoğun cisimlerinin kütlelerinin kuantize edildiği sonucuna vardı. Dahası yeni bir makalenin yazarları, tıpkı, süperpozisyon olarak bilinen, parçacıkların aynı anda birden fazla yerde bulunabilmesi gibi, kara deliklerin iki kütleye sahip olabileceğini ve aynı anda her kütlenin olasılığının bir kombinasyonu olduğunu iddia ediyor. Bu kavramları anlamakta zorlanıyorsanız çok fazla endişelenmeyin, bir makalenin yazarları bile bekledikleri gibi olmadığını kabul ediyor.

Queensland Üniversitesi'nden Dr. Magdalena Zych, IFLScience'a, “Hepimiz e=mc²’yi biliyoruz.” dedi. "Atomların temel parçacıklardan nasıl oluştuğuna bakarsak, nükleonların kütlesini toplamak atomun toplam kütlesini vermez. Atomun kütlesi aynı zamanda bir miktar bağlanma enerjisi içerir ve bu enerji kuantize edilir." Bu, atomun kütlesinin herhangi bir değer olamayacağı anlamına gelir, çünkü bağlanma enerjisinin olabileceği yalnızca belirli miktarlar vardır.

Atomlardan oluştuğundan, bizim gibi makroskobik cisimler de belirli kütlelerle sınırlıdır. Zych, "Bizim gibi makroskopik cisimler için fark o kadar küçüktür ki alakasızdır." dedi, ancak kara delikler için durum böyle olmayabilir. Özellikle imkansız kütleler, oluşumları sırasında ve Hawking Radyasyonu nedeniyle buharlaştıklarında oldukça önemli olabilir.

Ekip, bir kara deliğin dışındaki bir parçacığın davranışını ve bilinen yasaları ihlal etmeden kara deliğin yerçekimi kuvvetiyle nasıl etkileşeceğini düşünerek sonuca ulaştı. Ancak, gerçekten bir test yapmak için en yakın kara deliğe çok uzun bir yol var.

Bazı kara delik kütlelerinin reddedilebileceği gerçeği, fizikçi olmayanların kabullenmekte çok zorlanmadığı bir şey olabilir, ancak bu çalışmanın diğer yönü başka bir şeydir. İlk yazar doktora öğrencisi Joshua Foo, bir açıklamada, "Aynı anda hem geniş ve uzun hem de kısa ve sıska olduğunuzu hayal edin - bu, geleneksel fizik dünyasına bağlı olduğumuzdan sezgisel olarak kafa karıştırıcı bir durum." dedi. Ancak ekip haklıysa, kara delikler için de geçerlidir, tıpkı Schrödinger'in kedisinin aynı anda hem canlı hem de ölü olabilmesi gibi.

Zych, "Evren bize her zaman çoğumuzun hayal edebileceğinden daha garip, gizemli ve büyüleyici olduğunu gösteriyor." dedi.

Zych, IFLScience'a, ekibin henüz bilmediği şeyin, süperpozisyonların idealize edilmiş koşullar dışında hiçbir fark yaratmayacak kadar birbirine benzeyen kütleleri içerip içermediği veya büyük farklılıkların mümkün olup olmadığı olduğunu söyledi.

Zych, bu aşamada çalışmanın sadece matematiksel modelleme olduğunu ve test edilmesinin zor olacağını kabul etti. Zych, "Bir sonraki adım, incelediğimiz kara delikler için çıkarımlara bakmak." dedi, ister nispeten yakın olsunlar, isterse diğer galaksilerin kalbindeki süper kütleli kara delikler.

Çalışma daha geniş bir incelemeye dayanırsa, kuantum kütleçekim arayışını, 20. yüzyılın iki büyük teorisi Genel Görelilik ve Kuantum Mekaniği'ni birleştirme çabasını, şekillendirebilir. Zych, IFLScience’a, "Öyleyse, herhangi bir kuantum kütleçekim modeli çok sıkı bir kısıtlamaya sahip olacaktır." dedi, "Özellikle buharlaşmanın son aşamalarında. En akıllara durgunluk veren projelerden biri.”

Çalışma, Physical Review Letters’da yayınlandı.

Bu içerik IFLSCIENCE’da yayınlanmıştır.