Ana sayfa 89. Sayı Bir kara delik ile söyleşi

Bir kara delik ile söyleşi

Evrenle Söyleşiler

160
PAYLAŞ

Richard T. Hammond

Ben de hayatıma Güneş’inizin kütlesinin üç katından daha büyük olan çok mutlu, parlak bir yıldız olarak başladım. Daha büyük bir yıldız olarak daha hızlı yandım; hidrojenden helyuma, helyumdan karbona… Füzyon durdukça ben de soğumaya başladım, ama yörüngelerimiz bizi çok yakın hale getirdi ve ben de eşim yıldızdan pireleri çeken bir köpek gibi madde çekmeye başladım. Şişmanladıkça daha çok çekmeye başladım ve sonunda

Richard T. Hammond

Çeviri: Cansu Özkan

 

Mesafemi korumaya çalışacağım kusuruma bakmayın lütfen.

Rica ederim anlıyorum sizi. Aslında ben de sizi olay ufkuma girmeye kalksaydınız kurtulamayacağınıza dair uyaracaktım.

 

Belki bu olay ufkundan bize biraz söz etmek istersiniz.

Peki, o zaman Einstein’ın genel görelilik kuramının alan denklemlerinden başlayalım.

 

Pardon. Rica etsem bu konuyu daha az teknik bir şekilde anlatabilir misiniz?

Tabi. Hayal gücünüz nasıldır?

 

İyidir diye tahmin ediyorum.

Güzel. Gözünüzde büyük siyah bir balon canlandırın. Şimdi balonun iki ucu arasında bir metre olsun ve şimdi iki metre olarak düşünün ki yarıçapı bir metre olsun. Şimdi de bu balonun 10 metre, sonra 100 metre, sonra da birkaç kilometrelik bir yarıçapa ulaşana kadar şiştiğini düşünün. Takip edebiliyor musunuz?

 

Şimdiye kadar evet.

Güzel. Şimdi de Güneş’in bütün kütlesinin bu balonun merkezinde bir noktaya sıkışmış olduğunu düşünün. Hala gözünüzde canlandırabiliyor musunuz?

 

Evet, uğraşıyorum.

Şimdi bu siyah balonun yüzeyinin dışarıdaki her şeyin içeri girmesine izin verdiğini, ama içerideki hiçbir şeyi tekrar dışarı bırakmadığını düşünün. Parçacıklar, ışık, hiçbir şey.

 

Tek yönlü bir zar gibi mi?

Evet. Şimdi beni anlıyorsunuz işte. Biz balonun bu hayali yüzeyine olay ufku diyoruz. Başka bir görüşe göre de, bu bir geri dönüşü olmayan nokta.

 

Peki diyelim benim çok güçlü roket motorlarım var, yine de kurtulamaz mıydım?

Üzgünüm, ama hayır. Bir kere olay ufkunun içine girdikten sonra, artık kaderin mühürlenir. Ne yaparsan yap, yolun sonunda kendini yine balonun merkezinde bulursun. Biz buna tekillik diyoruz; burası hakikaten fena bir yer, elbette siz de burada hayatta kalamazsınız.

 

Madem hiçbir şey sizden kurtulamıyor, nasıl keşfedildiniz peki?

Her daim kapımı çalan ziyaretçilerim oluyor elbet. Hatta o kadar çoklar ki, iş çıkış saatindeki köprü trafiğinden beter bir trafik oluşuyor dışarıda. Yakanın altında çok fazla sıcak hale geliyorlar. Hatta, etraftaki madde o kadar çok ısınıyor ki özel bir tür X-ışını radyasyonu yayıyor. İşte sizin gördüğünüz ve ölçtüğünüz şey bu.

 

Bu yüzden biz aslında sizi değil, olay ufkunuzun dışındaki gazı görüyor ve yalnızca bu şekilde sizin var olduğunuzu biliyoruz, öyle mi?

Hem evet, hem hayır. Bir çift yıldız sisteminin parçası olduğum ortaya çıktı.

 

Birbirinin yörüngesinde dönen iki yıldızdan, veya bir yıldız ve kendinizden mi söz ediyorsunuz?

Evet, olay ufkumdan geçen maddelerin çoğu da bu yıldızdan geliyor. Sizin ilk fark ettiğiniz şey, olmayan bir şeyin yörüngesinde dönen yıldız eşimdi. Tabii ki ben de oradaydım, ama ilk bakışta beni görmediniz. Bu harekete neden olması gereken büyük bir nesne hesaplayarak X ışınları aramaya başladınız, gözlem yaptınız, gerisi de tarih işte neyse.

 

Ama bir yıldızda sizin alabileceğiniz fazlaca şey var. Çift sistemin biri yıldızken diğeri nasıl kara delik olur?

Uzun hikaye.

 

Şahsen benim dünyadakinin tamamı kadar zamanım var.

Ben de bunu söyleyebilirdim, ama açıklamamda tüm bu zamanı kullanmamayı deneyeceğim.

 

Teşekkürler, ben biraz abarttım sanırım.

Evet biraz, fakat ben abartmıyordum. Bizler, Jüpiter’in de açıkladığı gibi sizin güneş sisteminizin doğumuna benzer bir şekilde, ama daha büyük ölçekli devasa bir hidrojen bulutundan meydana geldik. Bu arada, Jüpiter’i bu kadar hayal kırıklığına uğratan ne? Zavallı çocuk.

 

Bilmiyorum, onun bu kederli hali şaşırttı beni. Neyse diyordunuz ki..

Ah evet, pardon. Hidrojen bulutu çöktüğü için biz de ortak kütle merkezimizin etrafında dönen iki yıldız haline geldik. Eşim olan yıldız sizin Güneş’inizin kütlesinin yaklaşık olarak iki katı büyüklüğünde, ben de hayatıma Güneş’inizin kütlesinin üç katından daha büyük olan çok mutlu, parlak bir yıldız olarak başladım. Daha büyük bir yıldız olarak daha hızlı yandım; hidrojenden helyuma, helyumdan karbona… Füzyon durdukça ben de soğumaya başladım, ama yörüngelerimiz bizi çok yakın hale getirdi ve ben de eşim yıldızdan pireleri çeken bir köpek gibi madde çekmeye başladım. Şişmanladıkça daha çok çekmeye başladım ve sonunda karbon atomları bu muazzam yer çekimi basıncına dayanamaz hale geldi. Çatır çutur sert nötronlara ayrılarak bir balon gibi patladık. Bir an için nötron dejenerasyonu tarafından desteklenen bir nötron yıldızı haline geliriz diye düşündüm, ama…

 

Lütfen, biraz daha az teknik konuşalım…

Kusuruma bakmayın, bu konuda daha fazla bilgi için bir nötron yıldızı ile görüşmelisiniz aslında, ama yer çekimsel alan sert nötronlar için bile aşırı kuvvetliydi. Bu yüzden çok büyük bir patlama oldu. Maddenin çoğu doğal yoğunluğunun ötesinde sıkışmıştı ve genişlediğinde Big Bang’den bu yana en büyük patlamayı meydana getirdi. Sadece patlamakla kalmadı, aynı zamanda bu muazzam enerji Dünya’da bulduğunuz tüm ağır elementleri de oluşturdu.

 

Bir dakika, yani demir, uranyum, altın, kurşun, hepsinin bu patlamadan geldiğini mi söylüyorsunuz?

Evet, veya onun gibi başka bir patlamadan. Aslında şu sizin karbon atomu bunu açıklamıştı, ama bana biraz fazla şairane geldi.

 

Peki ya patlamadan sonra?

Patlamadan sonra, kütlenin yarısından biraz daha azı geride kaldı ve çökmeye devam etti. Sonra, bir tuzak yüzey oluştu…

 

Tuzak yüzey mi?

Ah, özür dilerim yine teknik oldu. Yani basitçe söylersek, sonrasında tek bildiğim, bir olay ufkumun olduğuydu. Ne olup bittiğini anlamam biraz uzun sürdü. Ben dışarıyı görebiliyordum, ama hiçbir şey içeriyi göremiyordu. Her neyse, madde bir tekilliğe çöktü, böylece ben meydana geldim.

 

Ne doğum ama! Peki hiçbir şey bu çöküş sürecini durduramaz mı?

Hayır, yer çekimi diğer tüm kuvvetlerden daha güçlüdür.

 

Anlıyorum. Peki çoğu kara delik sizin boyutunuzda mı?

Benim gibi olan çok kara delik var, ama siz büyük olanları bulmak konusunda daha şanslısınız tabi.

 

Ne kadar büyük?

Ben yaklaşık bir güneş büyüklüğündeyim, ama mesela siz son zamanlarda 10 milyon, 100 milyon güneş büyüklüğünde kara delikler gözlemliyorsunuz. Onlar çok daha güvenli.

 

Daha güvenli mi?

Evet. Olay ufkunun çok yakına gelip yine de çok güvende olabilirsiniz. Ama mesela benim olay ufkumun yakınına gelseydiniz, daha tam yaklaşmadan gelgit kuvveti çoktan sizi parçalara ayırırdı.

 

Gelgit kuvveti mi?

Büzülmüş Riemann tensörü…

 

Yine tekniğe giriyoruz galiba. Bu söz ettiğiniz Jüpiter’in lo üzerinde uyguladığı kuvvet mi?

Evet, aynen öyle. Benim çekim alanım zavallı yaşlı Jüpiter’inkinden daha büyük olduğu için ben çok daha fazla zarar verebiliyorum. Bakın şimdi size göstereceğim… Hayır hayır, geri kaçmayın, kara tahtanızı kullanabilir miyim?

 

Üzgünüm, ama gerçekten tüm bu denklemleri iyice anlamıyorum.

Tamam, şöyle anlatayım, eğer olay ufkuma düşseydiniz, gelgit kuvveti yaklaşık iki trilyon ton olacaktı, bu da sizi ayırmaya çalışacak yaklaşık iki trilyon tonluk bir kuvvet demek oluyor.

 

Olur iş değil, fakat bu büyük bir kara delik için o kadar da kötü değil öyle değil mi?

Hayır, burnunuz bile kanamazdı, hatta içerideki gezintinin keyfini sürecek çokça vaktiniz bile olurdu.

 

Aklımda kalsın. Bu arada, ben bir de çıplak tekillik diye bir ifade duydum. Bunun hakkında bir şey biliyor musunuz?

Söylediğim gibi, merkezimde bir tekilliğe sahibim.

 

Belki bir kere daha hatırlatabilirsiniz, tekillik derken neyi kastediyorsunuz?

Peki, buraya tahtaya bakın, yarıçap sıfıra doğru inerken neler oluyor görün.

 

Anlıyorum, ama düz bir deyişle nasıl açıklarsınız bunu?

Bakın, çok miktarda maddeye sahip olduğunuzda, mesela bende sizin Güneş’inizin kütlesi kadar, yani tek bir noktada toplanmış 2 x 1030 kilogram, işte tekillik bu. Fakat, olay ufkum onu gizlediği için siz bu tekilliği göremezsiniz. Eğer olay ufkum olmasaydı, tekilliğim dış dünyaya görünür olurdu, bu da tekilliğin çıplak olması işte.

 

Yani çıplak tekillik olay ufku olmayan bir tekillik öyle mi?

Evet.

 

Peki bu mümkün mü?

Einstein’ın genel görelilik kuramına göre değil. Bir tekillik oluştuğunda mutlaka bir olay ufkunun da olması gerektiği kanıtlandı.

 

O zaman çıplak tekillikle ilgili bütün bu spekülasyonlar niye?

Kanıt Einstein’ın denklemlerine ve maddenin enerji ve basıncına dair belli varsayımlara dayanıyor. Eğer bu varsayımlar yanlışsa, kanıt da geçerli olmayacaktır. Biliyorsunuz, bu konularda aklı açık tutmak gerek.

 

İnsanlar bunlara inanıyor mu inanmıyor mu?

Çoğunlukla inanmıyorlar. Roger Penrose bunların kaçınılmaz olduklarını düşünüyor, bunun için de varlıklarına olanak vermeyen bir söz uydurmuş; kozmik sansür.

 

Ben başka bir şeyi merak ediyorum. İki kara delik çarpıştığında ne olur?

Daha büyük bir kara delik olur.

 

Aa, e peki daha fazla madde içinize düştükçe ne oluyor?

Daha büyük oluyorum. Olay ufkumun yarıçapı kütle ile doğru orantılı, burada tahtada göstereyim size…

 

Hayır teşekkür ederim, anlıyorum. Yani öyle büyümeye devam ediyorsunuz, sonra koca bir galaksiyi yutuyorsunuz, ve sonra…

Hayır, bir kere olay ufkumdan uzaklaştığınızda diğer başka cisimlerin olduğu gibi benim çekim alanım da zayıflar. Ancak, galaksilerin merkezlerine yakın olan bazı kara delikler diğer yıldızları ve kara delikleri yutar.

 

Yani, bir kara delikten ölçebileceğimiz tek şey çekim alanı mı?

Hayır. Açısal momentimi ve yükümü de ölçebilirsiniz.

 

Açısal momentinizi nasıl ölçebiliriz?

Kabul ediyorum zor, ama biz döndükçe, yalnızca çevredeki içeri düşen parçacıkları sürüklemekle kalmıyoruz, bir de biraz uzay sürüklüyoruz.

 

Uzay mı sürüklüyorsunuz?

Evet, siz buna eylemsizlik çerçevelerinin sürüklenmesi diyorsunuz, saçma bir isim işte. Ama bu gözlemlenebilir kimi etkilere yol açıyor.

 

Peki ya yük?

Evet, çoğumuz oldukça nötr haldeyiz, ama net pozitif veya negatif yüke de sahip olabiliyoruz. Elektromanyetik alanlarımızı ölçebilirsiniz.

 

Kafam karıştı. Hiçbir şey kara delikten kurtulamıyorsa, elektrik alanı nasıl dışarı çıkıyor?

Biz çöktüğümüzde elektrik alan zaten mevcuttu. Bu arada, ben çevremdeki alana hiç etki edemeyeceğimi iddia etmedim. Bir elektrik alanı ve çekim alanım, olay ufkum olmadan önce de vardı. Olay ufkunun oluşmuş olması beni tamamen Evren’in geri kalanından kopardığı anlamına gelmiyor. Yükümün hiçbiri kaçamaz, içimdeki maddelerin hiçbiri kaçamaz, ama alanlarım tıpkı olay ufkum oluşmadan önce olduğu gibi tüm uzayda var olmaya devam eder.

 

Anlıyorum. Açmak istediğim bir konu daha var.

Buyrun açın.

 

“Kara deliklerle bağlantılı solucan deliği” ve bir de “bükülmüş uzay” diye bir ifade duydum. Bana bunlar hakkında bir şeyler söyleyebilir misiniz?

Elbette, çok basit. Yalnızca Kruskal koordinatlarını kullanarak maksimum genişlemiş Kerr geometrisini düşünün…

 

Tekrar özür dilerim, ama sizi takip etmekte biraz sorun yaşıyorum.

Öyle mi? Kusuruma bakmayın. Peki, o zaman hayal gücümüzü kullanmaya dönelim. Var mısınız?

 

Tabii ki…

Tamam, şimdi yatay bir davul derisi hayal edin ve bu deriyi çokça genişletelim. Şimdi de bu davul derisinin gerçekten çok ince olduğunu düşünün, ya da hiç kalınlığının olmadığını düşünün ki düz, iki boyutlu bir yüzeyimiz olsun.

 

Yatay derken yere paralel mi demek istediniz?

Evet, peki bu yüzeyin üzerinde bir misket yuvarlanırsa ne olur?

 

Düz bir çizgi boyunca yuvarlanacaktır?

Kesinlikle. Şimdi, biraz daha ilerleyelim, bu davul derisinin elastik olduğunu düşünün, böylece mesela onun üzerinde bir yerde durduğunuzda, durduğunuz yer aşağı doğru genişleyecektir ve etrafınız bükülürken uzağınızdaki yerler düz olacaktır.

 

Takip ediyorum sizi.

İşte madde uzayı böyle büküyor. Bükülmüş iki boyutlu uzayı kolayca gözünüzde canlandırabilirsiniz, çünkü onu üç boyutlu bir uzayın içine oturtabilme gibi bir lüksünüz var. Madde üç boyutlu uzayı da büker, ama siz dört boyutlu uzayı gözünüzde canlandıramadığınız için onu göremezsiniz. Bu nedenle yazı tahtasını kullanmak istedim.

 

Ben de yaptığınız kıyaslamayla devam edeyim. Ne kadar ağırsam, zarı o kadar bükebilirim; yani ne kadar çok kütle varsa, uzay o kadar çok bükülür. Doğru mu?

Evet tam da bu, eğer devasa bir kütleniz varsa bu zar üzerinde çok derin ve dar bir tüp oluşturursunuz ve böyleyken çok yakınınıza bir misket yuvarladığımı hayal edin, tüpün içine düşecek ve bir daha asla oradan çıkamayacaktır. İşte dönüşü olmayan bu nokta da…

 

Olay ufku! Tüm bunları açıkladığınız için teşekkür ederim, peki bu solucan deliği nedir?

Korkarım bu gerçekten matematiksel bir keşif ve anladığım kadarıyla siz pek matematik görmeyi tercih etmiyorsunuz?

 

Evet mümkünse.

O zaman sadece şunu söyleyeyim, uzay koordinatlar kullanılarak tarif edilir, çok farklı koordinat sistemlerini kullanmakta da özgürsünüzdür. Uzayın tamamı, benzer bir koordinat sistemi içinde keşfedildi. Gerçekten, bir kara delik dışında tüm uzayın sadece yarısını gözünde canlandır. Diğer yarısını göremezsin.

 

Evet sanırım görmüyorum.

Grafik kağıdı gibi bir parça kağıt düşünün, bu kağıdın tümünü koordinatlarla, yatay ve dikey çizgilerle kaplayın. Şimdi bunu ikiye katlanmış olarak keşfettiğinizi ve geride koca bir boş taraf kaldığını varsayalım. Başka bir deyişle, orijinal koordinatlarınız oldukça kötü seçildi, onlar uzayın sadece yarısını kapladılar. Bir kara deliğin dışındaki uzayı gözünüzde canlandırdığınızda, izin verilen uzayın yalnızca yarısını görürsünüz. Şimdi de tıpkı az önce anlattığınız gibi başka bir davul derisi düşünün, sadece çok uzakta olsun. O da merkezinde çok büyük kütleli bir cisme sahip, bu yüzden tüp de çok dar ve olay ufku da oluşmuş tabi. Şimdi bu iki çok ince tüpün birbirine bağlı olduğunu düşünün! İşte bu bağın adı da Einstein-Rosen köprüsü veya boğaz veya solucan deliği. Diğer kara delik söz ettiğimiz sayfanın öbür yarısı gibidir.

 

O zaman her bir tane kara delik gördüğümüzde aslında iki tane mi görmemiz gerekir?

Hayır, birbirlerine yakın olmayabilirler. Diğer kara delik herhangi bir yerde olabilir, farklı bir galakside de olabilir.

 

Ama nerede olursa olsun başka bir kara deliğe bağlı olmanız gerekir.

Öyleydi, ama artık değil. Bu solucan deliği dinamik bir yapıdır.

 

Peki, benim için çok aydınlatıcı bir söyleşi oldu. Söz ettiğiniz ziyaretçilerin bazılarını görmeye başlıyorum, içeri giriyorlar ama geri çıkamıyorlar.

Evet, korkarım öyle.

 

Ve sürekli büyüyorsunuz?

Korkarım öyle.

 

Vay canına, zamana bakın. Benim bir sonraki söyleşi için yola çıkmam gerekiyor. Söyleşi için çok teşekkür ederim.