Karadelikler: Son değil, başlangıç mı?

Yeni bir araştırma, karadeliklerin ”beyaz deliklere” dönüşebileceğini, maddeyi ve hatta potansiyel olarak zamanı evrene geri püskürtebileceğini öne sürüyor ve bu durum, bu kozmik devler hakkındaki mevcut anlayışımıza meydan okuyor. Sheffield Üniversitesi tarafından yapılan çalışma, zaman ile karanlık enerjiyi birbirine bağlayan devrim niteliğinde bir bağlantı öneriyor ve evrenin genişlemesini yönlendiren gizemli kuvvetin zamanı ölçmek için kullanılabileceğini öne sürüyor.

Sheffield Üniversitesi’ndeki yeni araştırmaların kozmosun gizemlerini çözmeye yardımcı olmasıyla, karadelikler, zaman ve evrene hâkim olan gizemli karanlık enerji hakkındaki anlayışımız kökten değişebilir.

FİLMLERE İLHAM KAYNAĞI OLDU

Karadelikler — ışığın bile kaçamayacağı kadar güçlü yer çekiminin olduğu uzay alanları — astrofizikçiler, teorik fizikçiler ve diğer bilim insanları için hayranlık konusu olmuştur ve hayatlarını onların sırlarını ortaya çıkarmaya adamıştır. Bilinmeyene duyulan bu hayranlık, 2001: A Space Odyssey, The Martian ve Interstellar gibi romanlar ve filmlerle bu gizemli nesnelerin kolektif hayal gücümüz üzerindeki etkisini araştıran çok sayıda yazar ve film yapımcısına da ilham kaynağı olmuştur.

Einstein’ın Genel Görelilik Kuramı’na göre, bir karadeliğin içine hapsolan herhangi bir şey, merkezine doğru düşerek muazzam yerçekimsel kuvvetler tarafından yok edilir. Tekillik olarak bilinen bu merkez, çökerek karadeliği oluşturduğu düşünülen dev bir yıldızın maddesinin sonsuz derecede küçük bir noktaya ezildiği noktadır. Bu tekillikte, fizik ve zaman anlayışımız çöker.

Evrenin doğasını atomlar ve hatta daha küçük parçacıklar düzeyinde tanımlayan temel bir teori olan kuantum mekaniğinin yasalarını kullanan yeni çalışma, tekilliğin sonu ifade etmesi yerine yeni bir başlangıcı temsil edebileceği radikal biçimde farklı bir teorik bakış açısı öneriyor.

Physical Review Letters adlı bilimsel dergide 12 Mart 2025 tarihinde yayımlanan ‘Black Hole Singularity Resolution in Unimodular Gravity from Unitarity1’ başlıklı yeni makale, fizik ve zaman hakkındaki mevcut kavrayışımızın hangi noktada aksadığını göstermeyi amaçlıyor. Karadelikler genellikle her şeyi, hatta zamanı bile yokluğa çeken yapılar olarak tanımlanırken, çalışmada beyaz deliklerin tam tersi işlev gördüğü, yani madde, enerji ve zamanı evrene geri püskürttüğü teorisi öne sürülüyor.

Karadeliklerin genellikle zaman da dahil her şeyi bir hiçlik noktasına çektiği şeklinde tanımlandığı makalede, beyaz deliklerin tam tersi şekilde davrandığı, maddeyi, enerjiyi ve zamanı evrene geri püskürttüğü öne sürülüyor.

Çalışma, düzlemsel karadelik olarak bilinen basitleştirilmiş, teorik bir karadelik modeli kullanıyor. Küresel bir şekle sahip olan tipik karadeliklerin aksine, düzlemsel bir karadeliğin sınırı düz, iki boyutlu bir yüzeydir. Araştırmacıların devam eden çalışmaları, aynı mekanizmanın tipik bir karadeliğe de uygulanabileceğini öne sürüyor.

‘ZAMAN SONA EREMEZ’

Sheffield Üniversitesi Matematik ve Fizik Bilimleri Fakültesi’nden Dr. Steffen Gielen, Madrid Complutense Üniversitesi’nden Lucía Menéndez-Pidal ile makaleyi yazan kişi olarak, “Kuantum mekaniğinin karadelikler hakkındaki anlayışımızı değiştirip değiştiremeyeceği ve bize karadeliklerin gerçek doğaları hakkında fikir verip veremeyeceği uzun zamandır bir soru işaretiydi” dedi ve ardından şöyle konuştu:

“Kuantum mekaniğinde, sistemler sürekli değişip evrimleştiği için, anladığımız şekliyle zaman sona eremez.”

Bilim insanlarının bulguları, kuantum mekaniğinin yasalarını kullanarak karadelik tekilliğinin, uzay ve zamanın bitmediği, uzayın enerjisindeki küçük, geçici değişimler olan büyük kuantum dalgalanmalarının olduğu bir bölgeyle nasıl yer değiştirdiğini gösteriyor. Bunun yerine, uzay ve zaman, karadeliğin tam tersi şekilde işlediği düşünülen teorik bir uzay bölgesi olan beyaz delik adı verilen yeni bir faza geçiş yapıyor. Bu nedenle, beyaz delik zamanın başladığı yer olabilir.

Dr. Gielen şöyle devam etti:

“Genel olarak zamanın gözlemciye göre göreceli olduğu düşünülürken, bizim araştırmamızda zaman, tüm evreni kaplayan gizemli karanlık enerjiden türetilmiştir.

Zamanın, Evren’in her yerinde bulunan ve şu anki genişlemesinden sorumlu olan karanlık enerji tarafından ölçüldüğünü ileri sürüyoruz. Bu, bir karadeliğin içinde meydana gelen olayları kavramamızı sağlayan temel yeni fikirdir.”

Karanlık enerji, bilim insanlarının evrenin hızlanan genişlemesini yönlendirdiğine inandıkları gizemli, teorik bir güçtür. Yeni çalışma, karanlık enerjiyi neredeyse bir referans noktası olarak kullanıyor ve enerji ile zamanı, birbirlerine karşı ölçülebilen tamamlayıcı fikirler olarak kullanıyor.

İlginçtir ki, tekillik olarak algıladığımız şeyin aslında bir başlangıç ​​olduğu teorisi, beyaz deliğin diğer tarafında daha da gizemli bir şeyin varlığını öne sürüyor.

“Varsayımsal olarak bir gözlemciniz olabilir — varsayımsal bir varlık — karadelikten, bizim tekillik olarak düşündüğümüz yerden geçip beyaz deliğin diğer tarafında ortaya çıkabilir. Bu, bir gözlemcinin oldukça soyut bir kavramıdır ancak teoride gerçekleşebilir” diye ekledi Dr. Gielen.

Bu tür teorik düşüncelerin ötesinde, zamanın doğası ile kozmosu yöneten gizemli karanlık enerji arasındaki derin bağlantının en temel düzeyde var olduğu önerisi önümüzdeki aylarda ve yıllarda daha ayrıntılı olarak araştırılacak.

YENİ TEMEL TEORİLER

Yeni araştırma ayrıca kütle çekimi ve kuantum mekaniğini uzlaştırmak için yeni yaklaşımlar öneriyor ve bu da evrene dair anlayışımızda çığır açıcı yeni temel teorilerin ve atılımların önünü açma potansiyeli taşıyor.

Çeviren: Kaan SOYUER
Kaynak: sciencedaily