Kara Delikler: Yani Sıfıra Bölünebilirsiniz !

“Kara Delikler Tanrıların Sıfıra Bölündüğü Yerdir”

“Kara delikler tanrının sıfıra bölündüğü yerdir” bilim ve matematikte en sevilen şakalardan biridir. Şaşırtıcı şekilde olay ufkunun içinde çalışırsanız tuhaf şeyler, olur her şeyin sıfıra bölünmesi gibi. Büyük bir şaka kaynağı olmaktan başka gerçekte nedir kara delik?

Teknik olarak bir objenin aşırı kütlesi ile uzay-zamanda oluşturduğu kütleçekim etkisi nedeniyle ışığın bile kaçamayacağı bir bölgedir. Kara Delik terimi Dr. John Archibald Wheeler tarafından genel görelilikte yerçekimsel çöküş üzerine çalıştığı sırada ortaya atıldı. Fakat Dr. John Archibald Wheeler bunu ortaya süren ilk insan değildir. Einstein da bunu düşünen ilk insan değildir. 18. yy’da John Michell ve Pierre-Simon Laplace ağır kütleli objelerin oluşturduğu ışığın bile kaçamadığı bir kütleçekim alanını ilk düşünenlerdir.

Daha sonra 1916’da Karl Schwarzschild, Einstein’ın Genel Göreliliğine dayanarak kara deliğin ilk modern karakteristiğini yazıp yayınlamıştır. Çalışmaları, iyi bilinen Schwarzschild yarı çapını ortaya çıkardı. Bu yarı çap, objenin merkezinden yola çıkarak kaçış hızının ışık hızına eşit ya da daha fazla olduğu alandır. Bir objenin yarı çapı Schwarzschild yarı çapına denk gelirse sonsuz yoğunluğa sahip olur ve bir kara deliğe dönüşür.

Örnek verirsek güneşin buna denk yarı çapı 3,2 km’dir. Eğer güneşi 3,2 km yarı çapına kadar sıkıştırırsak bir kara delik oluşturmuş oluruz. Dünyanın Schwarzschild yarı çapı ise ortalama 9 mm civarındadır.

Kara delikler nasıl oluşur? Bir yıldız süpernova patlaması yaşadığında oluşabileceği 3 şey vardır. Kara delik, nötron yıldızı ve beyaz cüce. Eğer yeterince ağırlığa sahipse kara deliğe dönüşür.

Aşağıda kara delikle ilgili ilginç bir kaç bilgiler var.

1- Işık neden kara delikten kaçamaz?

Şöyle bir şey hayal edin. Elinizde bir obje var ve onu havaya fırlattınız. Eğer hızı kaçış hızından düşük ise yavaşlayacak ve tekrar yere düşecektir. Fakat eğer onu kaçış hızından daha yüksek bir hızda fırlatırsanız sonsuza değin uzaklaşacaktır (başka bir obje onunla etkileşime girene kadar) fakat gene de yavaşlayacaktır. Çünkü o dünyadan uzaklaştıkça dünyanın yerçekimi onu kendine çekmek isteyecek ve obje enerji kaybedecektir, fakat ışık hızı sabit olduğundan dolayı fotonlar enerji kaybedecektir ama başka bir şekilde. Foton dalga boyunda enerji kaybına uğrayacak ve yerçekimsel kırmızıya kayma durumu yaşayacaktır. Işık kara deliğin olay ufkuna yakalandığında dalga boyu sonsuz bir uzama yaşayacak ve kısacası foton kırmızıya kayarak ortadan kaybolacak.

Kara Delik Tekilliği

2- Kara deliğin merkezi aynı zamanda tekillik olarak adlandırılır. Bu tekillikte uzay-zaman sonsuza doğru uzanan bir eğrilik yaşar ve fizik kuralları çöker. Tekillik Schwarzschild yarı çapının içinde olduğu için gözlemlenemez. Fizikçiler çıplak bir tekillik teorisi oluşturdular yani olay ufkuna sahip olmayan bir tekillikten bahsediyorlar ki bu gözlemlenebilir. Ama henüz kimse böyle bir şey tespit edemedi. Ama teoride böyle bir şeyin olması mümkündür.

3- Olay ufkunda kaçış hızı ışık hızından daha büyük olduğu için büyük olasılıkla olay ufkunun içinde ne olduğunu da asla öğrenemeyeceğiz. Çünkü bilgi Schwarzschild yarı çapından asla çıkamayacaktır.

4- Eğer güneşimiz yerinde güneş kütlesinde bir kara delik olsaydı dünyamız onun tarafından yutulmayacakdı. Hatta aynı yörüngesinde hareket etmeye devam edecekti. Tabi güneş ışığından mahrum olduğu için yaşamın olmadığı bir dünyadan bahsediyor olacaktık bu sefer de.

5- Kara delikler görünmez olduğu için (Işık kaçamıyor çünkü) bilim insanları onları tespit etmek için değişik yöntemler uygulamak zorundadır. X-ışını çiftleri, yerçekimsel merceklenme, görünür madde ve kara delik arasındaki yerçekimini gözlemlemek gibi.

Kaynak :

From Quarks To Quasars-Black Holes: So You *CAN* Divide By Zero