Kara Deliğin İçinde mi Yaşıyoruz?

Geceleri yıldızlara bakarken, uzayın sonsuza dek uzandığını hayal etmek kolay. Ancak kozmologlar evrenin aslında sınırları olduğunu bilirler.

En iyi çalışmalar, uzay ve zamanın bir başlangıcı olduğunu, tekillik adı verilen atom altı bir nokta olduğunu gösterir. Bu yoğun ısı ve yoğunluk noktası, Büyük Patlama sırasında hızla dışarı doğru şişti. Ve görünür evren, kozmosun ışık hızından daha hızlı genişlemesi ve bazı kısımlarının en iyi teleskoplarımızın bile göremeyeceği kadar uzakta kalması nedeniyle ötesinde hiçbir şeyin gözlemlenemediği bir uçurum olan olay ufku ile çevrili

Bu iki unsur -bir tekillik ve bir olay ufku- kara deliklerin de önemli özellikleri. Bu tür kütleçekim canavarları kozmosun her yerinde gizlenir ve gaz, toz ve ışığı yutarlar. Evren gibi, kara delikler de kendi olay ufuklarıyla sınırlı; bu sınırın ötesinde hiçbir şey gözlemlenemez ve bir tekillik içerdiğine inanılır. Belki de bu yüzden son zamanlarda yayınlanan birkaç bilimsel makalede, evrenimizin tamamının bir kara deliğin içinde var olabileceği öne sürüldü.

Kanada, Waterloo’daki Perimeter Teorik Fizik Enstitüsü’nde astrofizikçi olan Niayesh Afshordi, sıradan kozmolojinin biraz dışında kalsa da, bir kara delikte yaşamanın akıl almaz olasılığını, “Kesinlikle mantıklı bir fikir.” şeklinde yorumluyor.

Kara Delik Evren Teorisinin Kısa Bir Tarihi

Evren anlayışımızın temelini oluşturan matematik, kara delikleri tanımlayanlara oldukça benzer. Her ikisi de Albert Einstein’ın genel görelilik teorisinden kaynaklanmakta. Bu teori, uzaydaki nesnelerin uzay-zaman dokusunda hareketlerini yöneten ve yer çekiminin nasıl işlediğini açıklayan eğriler oluşturduğu fikrine dayanır. Tesadüfen, gözlemlenebilir evrenin yarıçapı, kozmosumuzun kütlesine sahip bir kara deliğin yarıçapıyla aynı.

Yıllar içinde bu durum, bazı araştırmacıları evrenin bir kara deliğin içinde olabileceği olasılığını öne sürmeye yöneltti. Bu konuyu ilk ele alan iki kişi, teorik fizikçi Raj Kumar Pathria ve aynı dönemde 1970’lerde matematikçi I. J. Good’du.

Yaklaşık 20 yıl sonra, fizikçi Lee Smolin, evrenimizde oluşan her kara deliğin, bizimkinden biraz farklı fiziğe sahip yeni bir evren ürettiği teorisiyle işleri bir adım öteye taşıdı. Böylece evrenler birbirlerinden tomurcuklanarak, mutasyona uğrayıp “evrimleşerek” yavru evrenler yaratırlar. Buna kozmolojik doğal seçilim adını verdi.

Evrenimiz Bir Kara Deliğin Tam Tersi

Bu fikirlerin hiçbiri henüz ana akıma girmemiş olsa da, birçok fizikçi kara delikler ve evren arasındaki kavramsal bağlantıyı hâlâ kabul ediyor. Perimeter Enstitüsü’nde teorik fizikçi olarak çalışan Ghazal Geshnizjani, “Matematiksel olarak birbirlerine çok benziyorlar. Birbirlerinin tam tersi gibiler.” diyor.

Kozmosumuzun, büyük patlamadan önceki sonsuz yoğunluk noktası olan bir tekillikle başladığına inanılıyor. Kara delikler ise tam tersine, her şeyin anlamsızca ezildiği küçücük bir çöp öğütücü noktası olan bir tekillikle son buluyor.

Bir kara deliğin olay ufku, aynı zamanda geri dönüşü olmayan noktası. Popüler kültürde genellikle kozmik elektrikli süpürgeler olarak görülseler de, kara delikler aslında nispeten durgun nesneler. Bir uzay gemisi, bir kara deliğin etrafında sabit bir yörüngeye girip, olay ufkundan geçmediği sürece kaçabilir; ancak olay ufkundan geçerse, o ufkun ötesine hiçbir şey geri dönemiyor.

Evrenimizin sürekli genişlemesi de benzer bir olguyu tetikler. Teleskoplarla evrene baktığımızda, bizden daha hızlı uzaklaşan nesneler görürüz. Yeterince büyük mesafelerde, genişleme ışık hızından daha hızlı gerçekleşir ve yıldızları ve galaksileri o kadar hızlı uzaklaştırır ki, bir kenarın, yani kozmik ufkun ötesine kaybolurlar. Sanki yıldızlar ve galaksiler, içten dışa bir kara deliğin ağzından kayboluyormuş gibi.

Bilim insanları için asıl mesele, kara delikler ile evren arasındaki bu yüzeysel bağlantıların, birinin diğerinin aynısı olduğu anlamına gelmediği. Bu sıçramayı yapabilmek için fizikçilerin böyle bir fikrin ne gibi gözlemlenebilir sonuçlar doğurabileceğini bilmeleri gerekiyor.

Nashville, Tennessee’deki Vanderbilt Üniversitesi’nde fizikçi olan Alex Lupsasca, “Teorilerimiz var ve bunların sonuçları var. Teorinin çıkarımları bir deneyle çürütülürse, varsayımların tutarsız veya yanlış olduğunu söyleyebiliriz.” diyor.

Evreninizin Bir Kara Delikte Olup Olmadığını Nasıl Anlarsınız?

Peki, evrenimiz gerçekten bir kara deliğin içinde olsaydı, gözlemlenebilir sonuçlar ne olurdu?

Birincisi, kozmosun bir tür doğal yönü veya yönelimi olurdu; galaksiler, evreni dolduran büyük patlamadan kalan ısının tercih ettiği bir yönde veya belirsiz bir eksende dönerlerdi. Afshordi, “Evrenimiz boyunca bir tür eğim beklerdiniz. Bir yön kara deliğin merkezine, diğeri kara deliğin dışına doğru olurdu.” diyor.

Ancak en iyi ölçümlerimiz, en büyük ölçeklerde kozmosun oldukça tekrarlayıcı göründüğünü gösteriyor. Fizikçiler buna kozmolojik ilke diyor. Bu ilke, evrenin özel bir yönünün olmadığını ve neredeyse her yerde aynı olduğunu belirtiyor. Böyle bir tekdüzeliğin bir kara deliğin doğumundan nasıl ortaya çıkabildiği, kozmosun bir kara deliğin içinde olduğunu iddia eden herkes için zorlu bir soru. Kara delikler ölen yıldızlardan doğar; bu süreç karmaşık, kaotik ve tekdüze olmaktan uzak.

Kara deliğin tekilliği sorunu da var. Bu sonsuz küçük nokta, kara deliğin içine düşen herkes veya her şey için kaderin belirlediği son an, hızla genişleyen bir kozmosun tam tersi.

Bu konuları daha iyi kavramak, fizikçilerin 20. yüzyılın en başarılı iki teorisini nasıl birleştireceklerini bulmalarını gerektirecek: en büyük nesnelere uygulanan genel görelilik ve en küçük nesneleri yöneten kuantum mekaniği. Tekillik, muazzam kütleye sahip mikroskobik bir nokta olduğundan, tek başına bu teorilerden biriyle ele alınamıyor ve ikisi arasında bir tür sentez gerektiriyor.

Birçok çabaya rağmen, böyle bir kuantum kütleçekimi teorisi şimdiye kadar bilim insanlarının elinden kaçtı. Aynı nedenle, bir kara deliğin içinde veya büyük patlamadan önce tam olarak ne olduğunu belirlenemiyor.

Yine de, kozmologlar bu yollardan bazılarını keşfetmenin hem büyüleyici bir çalışma olduğu hem de potansiyel olarak yeni keşiflere yol açabileceği konusunda hemfikir. Belki de kozmik modellerini yeniden gözden geçirmek ve evrenin gerçekten bir kara deliğin içinde olduğunu keşfetmek için bir sebep bulabilirler.

Derleyen: Damla Şayan