Stephen Hawking’in Çözemediği Kara Delik Paradoksunun Bir Açıklaması Olabilir
Bir kara delikten hiçbir şey çıkamaz, ancak Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü’nden astrofizikçiler olay ufku nedeniyle bilgi “sızıntısı” olabileceğini gösterdiler.
Çalışmanın yazarlarına göre, bu sızıntı yerçekimi dalgalarında küçük sapmalar olarak kendini gösteriyor ve bu sapmalar muhtemelen yeni nesil yerçekimi teleskopları tarafından tespit edilebilir.
Bir kara deliğin içindeki bilgi iz bırakmadan yok olamaz. Ama nasıl bulunabilir?
1976’da Stephen Hawking kara deliklerin tamamen kara olmadığını teorileştirdi. Radyasyon yayabilirler ve yeterli zaman geçerse bir kara delik buharlaşabilir.
Hawking radyasyonu olarak adlandırılan bu teori ikna edici görünüyordu, ancak önemli bir soru kaldı. Kara delikler maddeyi emdikçe içine bilgi girer ve bu bilgi dışarı çıkamaz.
Ancak Hawking’in radyasyonu beraberinde hiçbir bilgi taşımaz, çünkü bu radyasyonun enerjisi kara deliğin kendisinden alınır, ancak bize olay ufkunun ötesinde ne olduğu hakkında hiçbir şey söylemez.
Peki kara delik yok olduğunda ona ne olur? Görünen o ki, içine giren bilgi hiçbir iz bırakmadan kayboluyor. Bu durum bir dizi paradoksa yol açmakta ve kuantum mekaniği, yerçekimi ve hatta termodinamiğin temellerine dokunmaktadır.
Bu “kara delik bilgi paradoksu”, on yıllar boyunca birçok hipotez öne sürülmesine rağmen hiçbir zaman bir çözüm bulamamıştır. Bunlardan biri “şiddet içermeyen yerel olmama” olarak bilinmektedir.
Bu senaryoda, bir kara deliğin içi (olay ufkunun altı), ilişkili parçacıkların aynı kuantum durumunu paylaştığı “kuantum yerel olmayış” ile dışlarına bağlanır.
Bu yerel olmayana “şiddet içermeyen” denir çünkü kara deliğin dışındaki uzay-zamanda dalgalanmalara – yerçekimi dalgalarına – neden olan bir enerji yoktur. Bu, kara deliğin iç dünyası ile dış Evren arasındaki bir kuantum etkileşimidir.
Bu hipotez doğruysa, kara deliklerin etrafındaki uzay-zaman tamamen rastgele olmayan küçük pertürbasyonlar taşır. Aksine, bu dalgalanmalar kara deliğin içindeki bilgi ile ilişkilidir. O halde, kara delik yok olursa, bilgi kara deliğin dışında korunur. Bu paradoksun çözümüdür.
Kara delikten gelen sinyal
California Teknoloji Enstitüsü’ndeki astrofizikçiler yeni bir makalede bu hipotezi araştırdılar ve nasıl test edebileceğimizi buldular.
Araştırmacılar, bu yerel olmayan kuantum korelasyonlarının yalnızca kara deliğin etrafındaki uzay-zamana bir imza atmakla kalmayıp, aynı zamanda kara delikler birleştiğinde yayılan kütleçekim dalgalarında da bir iz bıraktığını buldular.
Bu imzalar ana kütleçekim dalgası sinyalinin üzerinde dalgalanmalar olarak bulunur, ancak onları sıradan dalgalardan açıkça ayıran benzersiz bir spektruma sahiptirler.
Araştırmacılar bu özel sinyali izole etmek için bir programın ana hatlarını çizdiler. LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) ve Virgo interferometresi gibi mevcut yerçekimsel dalga dedektörlerinin, yerel olmamanın kara delik bilgi paradoksuna doğru bir çözüm olup olmadığını belirleyecek kadar hassas olmadığını buldular. Ancak şu anda tasarlanmakta ve inşa edilmekte olan yeni nesil araçlar bunu yapabilir.
Çalışmadaki bir sonraki adım, yerelliğin kara deliklerin etrafındaki uzay-zamanı nasıl etkilediğine dair daha da doğru modeller oluşturmaktır.
Bu sayede yerçekimsel dalga sinyallerindeki değişikliklerin neye benzemesi gerektiği doğru bir şekilde tahmin edilebilecek ve bu da bilgi paradoksuna bir çözüm olabilecek.
Derleyen: Feyza ÇETİNKOL
Kaynak: Stephen Hawking’in Çözemediği Kara Delik Paradoksunun Bir Açıklaması Olabilir
Erken Evrenin Sırları: Gezegenler Beklenenden Daha Önce mi Oluştu?