Paul Sutter*
Kara delikler tüm dikkatleri üzerine çekiyor gibi görünüyor. Peki ya onların ayna ikizi, beyaz delikler? Onlar da gerçekten var mı? Ve eğer öyleyse, neredeler?
Beyaz deliklerin yapısını anlamak için önce daha tanıdık kara delikleri gözden geçirmeliyiz. Kara delikler, yerçekiminin evrendeki diğer tüm kuvvetleri geride bıraktığı ve bir madde yığınını ‘tekillik’ olarak bilinen sonsuz küçük bir noktaya sıkıştırdığı yerçekimi çökmesi alanlarıdır. Bu tekilliği çevreleyen, fiziksel ve açıkça sınırsız “olay ufku”dur ve bu, yerçekiminin sonsuz derecede güçlü olduğu ve ışığın bile ondan kaçamadığı bir tekilliğin etrafındaki sınırdır.
Evrenin kara delikleri nasıl yarattığını biliyoruz. Çok büyük kütleli bir yıldız öldüğünde, devasa ölçeği çekirdeğine doğru çökerek bir kara delik görünümünü tetikler. Kara deliğin çevresinde dolaşan herhangi bir element veya radyasyon, bu güçlü yerçekimi tarafından yakalanır ve olay ufkunun arkasında bekleyen yok oluşa doğru bir şekilde çekilir.
Bu kara delik oluşum sürecini ve kara deliklerin çevreleriyle nasıl etkileştiklerini Albert Einstein’ın genel görelilik kuramı sayesinde biliyoruz. Beyaz delik kavramına varmak için öncelikle genel görelilik kuramının zamanın akışını umursamadığını kabul etmeliyiz. Denklemler zaman simetriktir; yani, zamanda ileri veya geri giderken matematik mükemmel çalışır.
BEYAZ DELİKLER NASIL OLUŞUR?
Ama yine de bir kara deliğin oluşumunu gösteren bir film çekip onu tersine çevirecek olsak, etrafa radyasyon ve parçacıklar saçan bir gök cismi izlerdik. Söz konusu gök cismi eninde sonunda patlayacak ve arkasında kocaman bir yıldız bırakacaktı. Bu bir ‘beyaz delik’ ve genel göreliliğe göre bu senaryo doğrudur.
Beyaz delikler kara deliklerden bile daha garip olabilir. Merkezinde yine tekillik, sınırlarında yine olay ufku vardır. Ve yine devasa, yerçekimsel cisimler. Ancak beyaz bir deliğe düşen rastgele bir element, anında ışıktan daha yüksek bir hızla fırlatılır ve oradaki beyaz parıltının çok daha fazla parlamasına neden olur. Beyaz deliğin dışında hiçbir şey ona asla giremez; çünkü bir şeyin olay ufkundan hatasız geçebilmesi için ışık hızından daha hızlı gitmesi gerekir.
GERÇEK Kosmosta VAR OLDUKLARINDAN NEDEN ŞÜPHE DUYUYORUZ?
Öte yandan, genel göreliliğin matematiği ak deliklere izin veriyorsa, o zaman neden onların gerçek evrende var olduğundan şüpheleniyoruz? Cevap, genel göreliliğin kozmosun tek koşulu olmadığıdır. Elektromanyetizma ve termodinamik teorilerimiz gibi, bize evrenin iç işleyişi hakkında bilgi veren fiziğin başka bölümleri de vardır.
Kabaca söylemek gerekirse, termodinamik bağlamında, bir sistemdeki düzensizliğin ölçüsü olan ‘entropi’ kavramı vardır. Termodinamiğin ikinci yasası bize kapalı sistemlerin entropisinin ancak artabileceğini söyler. Başka bir deyişle, düzensizlik her zaman artar.
Bir örnek: Diyelim ki bir piyanoyu bir ağaç öğütücüye fırlattınız. Bir talaş yığını çıkıyor. Yani sistemdeki düzensizlik artmış ve termodinamiğin ikinci yasası yerine getirilmiştir. Bununla birlikte, bire bir öğütücüye birçok rastgele kesim atarsanız, tam biçimli bir piyano olduğu ortaya çıkmaz; çünkü böyle bir durum düzensizliğin azalmasına yol açar. (Yaşam benzeri hiper-düzenli sistemler Dünya’da ortaya çıkabilir, ancak bunlar Güneş’te sürekli artan entropi pahasına gerçekleşir. Sisteminizi nasıl yapılandırırsanız yapılandırın, ağaç öğütücüler yine de gerçek bir piyano yapmayacaktır.)
SADECE KOZMOSUN BAŞLANGICINDA GÖRÜNEBİLİRLER
Karadeliklerin oluşum süreçlerini tersine çevirerek kolaylıkla beyaz bir delik yaratamayız; çünkü bu entropinin azalmasına neden oluyor ve yıldızlar mucizevi bir şekilde büyük kozmik patlamalardan sonra ortaya çıkmıyor. Dolayısıyla genel görelilik akdeliklerin gerçekliği konusuna agnostik bir biçimde yaklaşırken, termodinamik bu görüşe kesin olarak ‘hayır’ diyor.
Bir beyaz delik yaratmanın tek yolu, uzay-zaman dokusunda bir beyaz deliğin varlığını ortaya koyan, evrenin ilk evresinde egzotik bir sürecin gerçekleşmesidir. Böylece beyaz deliğin oluşum süreci azalan entropi problemini ortadan kaldırır; ne de olsa beyaz delik zamanın başlangıcından itibaren orada olacak.
Ne yazık ki, beyaz delikler de son derece kararsız olacaktır. Yine de çevredeki meseleler onlara gerçek gibi gelebilirdi ama olay ufkunu hiçbir şey geçemezdi. Rastgele bir şey, tek bir foton (ışık parçacığı) bile beyaz deliğe yaklaştığı anda yok olmaya mahkumdur. Bir parçacık olay ufkuna yaklaşırsa onu geçemez ve sistemin gücünde ani bir artışa neden olur. Parçacık sonunda o kadar büyük bir güce sahip olacaktı ki, beyaz deliğin bir kara deliğe dönüşmesine ve varlığına son vermesine neden olacaktı.
Bu nedenle, beyaz delikler eğlenceli ve inanılmaz görünse de, gerçek dünyayla ilgili gibi görünmüyorlar; genel göreliliğin matematiğine musallat olan hayaletler gibiler.
* ABD, New York’taki SUNY Brook ve Flatiron Enstitüsü’nde astrofizikçi.
Yepyeni yazı Uzay sitesinden alınmıştır. (Çeviri: Tarkan Tufan)
