Stephen Hawking'in Kara Delik Yasası Doğrulandı!

Stephen Hawking’in Kara Delik Yasası Doğrulandı!

82

Gizemli doğalarına rağmen kara deliklerin bazı basit kurallara uydukları düşünülmektedir. Şimdi ise fizikçi Stephen Hawking’in öngördüğü en ünlü kara delik yasası yerçekimi dalgalarıyla doğrulandı.

1970’lerin başında Hawking tarafından geliştirilen karadelik alanı teoremine göre, kara delikler zamanla yüzey alanında küçülemezler. Alan teoremi fizikçileri büyülüyor çünkü düzensizliğin veya entropinin zamanla azalamayacağına dair iyi bilinen bir fizik kuralını yansıtıyor. Bunun yerine, entropi sürekli olarak artar.

New York’taki Stony Brook Üniversitesi’nden ve New York’taki Flatiron Enstitüsü’nden astrofizikçi Will Farr, bunun “kara delik alanlarının temel ve önemli bir şey olduğuna dair heyecan verici bir ipucu” olduğunu söylüyor.

Yalnız bir kara deliğin yüzey alanı değişmez – sonuçta içeriden hiçbir şey kaçamaz. Ancak kara deliğe bir şey atarsanız, daha fazla kütle kazanacak ve yüzey alanı artacaktır. Ancak gelen nesne, yüzey alanını azaltan kara deliği de döndürebilir. Alan yasası, ek kütle nedeniyle yüzey alanındaki artışın, eklenen dönüş nedeniyle yüzey alanındaki azalmadan her zaman daha ağır basacağını söyler.

Bu alan kuralını test etmek için, MIT astrofizikçisi Maximiliano Isi, Farr ve diğerleri, içe doğru spiral çizen ve daha büyük bir kara delikte birleşen iki kara delik tarafından karıştırılan uzay-zamandaki dalgalanmaları kullandılar. Bir kara deliğin yüzey alanı, olay ufku ile tanımlanır – içinden kaçmanın imkansız olduğu sınır. Alan teoremine göre, yeni oluşan kara deliğin olay ufkunun alanı, en az iki orijinal kara deliğin olay ufkunun alanları kadar büyük olmalıdır.

Ekip, 2015 yılında Gelişmiş Lazer İnterferometre Yerçekimi-Dalga Gözlemevi (LIGO) tarafından tespit edilen, şimdiye kadar tespit edilen ilk yerçekimi dalgalarından gelen verileri analiz etti. Araştırmacılar, yerçekimi dalgası verilerini birleşmeden önce ve sonra olmak üzere iki zaman dilimine böldüler ve her periyotta kara deliklerin yüzey alanlarını hesapladılar. Ekip, yeni oluşan kara deliğin yüzey alanının, başlangıçtaki iki kara deliğin toplamından daha büyük olduğunu ve alan yasasını yüzde 95’lik bir güven düzeyiyle desteklediğini bildirdi.

Isi, “Buna ilk kez bir sayı koyabiliyoruz” diyor.

Alan teoremi, kara deliklerin ve yerçekimi dalgalarının fiziğini tanımlayan genel görelilik teorisinin bir sonucudur. Yerçekimi dalgalarının önceki analizleri, genel görelilik tahminleriyle hemfikirdi ve bu nedenle, alan yasasının çılgınca çıkamayacağını ima etti. Ancak, araştırmayla ilgisi olmayan Maryland Üniversitesi’nden Maryland Üniversitesi’nden fizikçi Cecilia Chirenti, yeni çalışmanın alan yasasının “daha açık bir teyidi” olduğunu söylüyor.

Şimdiye kadar, genel görelilik kara delikleri iyi tanımlıyor. Ancak bilim adamları, genellikle kara delikler gibi büyük nesneler için geçerli olan genel göreliliğin atomlar ve atom altı parçacıklar gibi küçük şeyleri tanımlayan kuantum mekaniği ile buluştuğu yerde ne olduğunu tam olarak anlamıyorlar. O kuantum aleminde garip şeyler olabilir.

Örneğin, kara delikler, Hawking tarafından 1970’lerde geliştirilen bir başka fikir olan Hawking radyasyonu adı verilen hafif bir parçacık sisi yayabilir. Bu etki, kara deliklerin küçülmesine, alan yasasını ihlal etmesine izin verebilir, ancak yalnızca çok uzun süreler boyunca, bu nedenle LIGO’nun gördüğü nispeten hızlı kara deliklerin birleşmesini etkilemezdi.

Fizikçiler, iki disiplini yeni, geliştirilmiş bir kuantum kütleçekimi teorisinde birleştirecek gelişmiş bir teori arıyorlar. Kara deliklerin genel görelilik kurallarına uymadaki herhangi bir başarısızlığı, fizikçileri bu yeni teoriyi bulmak için doğru yöne işaret edebilir.

İnsanlığı ilgilendiren, farkındalık yaratan en güncel bilim haberleri Dırdırcı’da!

Farr, bu yüzden fizikçilerin genel göreliliğin kalıcı başarısı konusunda huysuz olma eğiliminde olduklarını söylüyor. “Aaa, yine doğruydu” dedik.”




Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir