Karadeliğe Düşünce Ne Olur ?

Karadeliğe Düşünce Ne Olur ?

Bir kara deliğe düştüğünüzde hemen öleceğinizi sanıyor olabilirsiniz. Oysa akıbetiniz çok ilginç olacak!
Amanda Gefter’ın bu yazısı, BBC Earth’ün 2015 yılında en çok okunan yazısı oldu. Oggito okurlarının bu yazıyı okuma fırsatını atlamamak istedik.
Herkesin başına gelebilir. Belki bütün insanlık için daha yaşanabilir bir gezegen arıyordunuz ya da belki yalnızca uzun bir yürüyüşe çıktınız ve ayağınız kaydı. Durum her ne ise, bir noktada hepimiz kendimizi şu asırlık soruyla yüzleşirken buluruz: Bir kara deliğe düşerseniz ne olur? Ezilmeyi ya da parçalara ayrılmayı bekliyor olabilirsiniz. Ama gerçek bunun ötesinde, çok ilginç. Çünkü kara deliğe girdiğiniz anda gerçeklik ikiye ayrılır. Birinde o anda kül olurken öbüründe kara deliğe hiçbir zarar görmeden dalış yapacaksınız.
Kara delik bildiğimiz fizik kurallarının yıkıldığı bir yer.

Einstein’dan öğrendiklerimiz

Einsten bize yerçekiminin uzayın kendisini eğdiğini öğretmişi, bükülmesine neden olduğunu. Yani yeterince yoğun miktarda nesne verilirse, uzay-zaman o kadar bükülür ki kendi üstüne katlanır, gerçeğin bizzat kendi dokusunda bir delik açar. Yakıtı bitmiş devasa bir yıldız da parçalanmış bir dünya yaratmak için böyle ekstrem bir yoğunluk üretebilir. Kendi kütlesine teslim oldukça ve içe doğru çöktükçe, uzay-zaman da onunla berber içe göçer. Yerçekimsel alan o kadar güçlenir ki ışık bile ondan kaçamaz, yıldızın derinlemesine karanlık olduğu o bölgeyi başka bir şeye dönüştürür: bir kara deliğe. Kara deliğin en uzak sınırı olay ufkudur, yerçekimsel kuvvetin, ışığın kaçma çabasını tamamen engellediği nokta. Bundan daha yakına da gitseniz, oradan kaçış yoktur. Olay ufku enerjiyle dolu bir yer. En uç noktasındaki kuantum etkileri, evrene geri ışınlar saçan sıcak molekül dalgaları yaratır. Bu olayı keşfeden kişi fizikçi Stephen Hawking olduğu için, buna “Hawking radyasyonu” (Hawking ışınımı) denir. Ve yeterli bir zaman sonra kara delik kütlesini etrafa saçacak ve ortadan kaybolacaktır. Kara deliğin derinliklerine indikçe uzay daha da eğrilir, ta ki merkeze, sonuna kadar eğrildiği yere kadar. Buna “tekillik” denir. Uzay ve zaman anlamlı birer fikir olmaktan çıkar ve bildiğimiz fizik kuralları –ki hepsi uzay ve zaman içerir– artık geçerli olmazlar. Peki orada ne olur? Bunu kimse bilmiyor. Başka bir evren? Geçmişe mazi? Bir kitaplığın arkası? Tamamıyla bir sır.

Olaya sizin açınızdan bakarsak, doğanın bu en kaygı verici yerine hiçbir çarpışma ya da sarsıntı –ve kesinlikle hiçbir esneme– yaşamadan ve yavaşlamadan, hatta kaynayan bir radyasyona bile kapılmadan kolayca süzüleceksiniz. Çünkü serbest düşüştesiniz ve bu nedenle yerçekimi hissetmiyorsunuz: Einstein’ın “en mutlu düşünce” dediği yerdesiniz. Sonuçta olay ufku da uzayda yüzen bir duvar değil. Yalnızca bakış açısı nedeniyle oluşan yapay bir olgu. Kara deliğin dışında kalan bir gözlemci onun içini göremez, ama bu da sizin sorununuz değil, sizin için ufuk denen şey zaten yok. Eğer düştüğünüz kara delik daha küçük olsaydı, evet, bu sizin için bir sorun olurdu. Yerçekiminin kuvveti başınızda değil, daha çok ayaklarınızda olurdu ve sizi spagetti gibi uzatırdı. Ama şansınıza, bu düştüğünüz büyük bir kara delik, güneşten bile milyonlarca kez daha büyük. Bu nedenle sizi spagettiye çevirebilecek güçler, dikkate alınamayacak kadar çelimsiz. Aslına bakarsanız yeterince büyük bir kara delikte, ölmeden önce hayatınızın kalanını gayet normal bir şekilde geçirebilirsiniz.
Ne kadar normal olabilir ki, diye merak ediyor olabilirsiniz. Hele ki uzay-zaman sürekliliğinde bir çatlağa doğru emiliyor, kendi iradeniz dışında çekiliyor, öbür tarafa gidemiyorken. Ama bir düşünün, aslında hepimiz bu hissi biliyoruz, uzayla olan tecrübelerimiz sayesinde değil, zamanla olan tecrübelerimiz sayesinde. Zaman yalnızca ileri doğru ilerler, asla geri gitmez ve bizi irademiz dışında birlikte götürür, geri dönmemizi engelleyerek. Bu yalnızca bir karşılaştırma değil. Kara delikler de uzay ve zamanı kara deliğin ufkunda o kadar çok büker ki, zaman ve uzay orada rolleri değişir. Bir bakıma sizi tekilliğe çeken aslında zamandır. Geri dönüp kara delikten kaçamazsınız, tıpkı geçmişe dönüp zamanda yolculuk yapamayacağınız gibi. Bu noktada durup kendinize şu soruyu sormak isteyebilirsiniz: O zaman Anne’in derdi ne? Eğer etrafınızda bomboş bir uzay dışında tuhaf başka hiçbir şey olmadan kara deliğin içinde keyfinize bakıyorsanız, Anne niçin ufkun dışından gelen bir radyasyonla yanıp kül olduğunuzu söyleyip duruyor? Halüzinasyon mu görüyor?

Düştükten sonra ne olur ?

Bir kere düştükten sonra bir daha geri dönüş yok. (Kaynak: Bilim Fotoğrafları Kütüphanesi)[/caption] Leonard Sussking ortada bir çelişki olmadığını fark etmiş. Çünkü sizin klonunuzu görebilecek biri yok. Anne sizin yalnızca bir kopyanızı görüyor. Siz de kendinizin yalnızca bir kopyasını görebiliyorsunuz. Anne’le bilgilerinizi asla paylaşamıyorsunuz. Ve kara deliğin aynı anda hem içini hem de dışını görebilen üçüncü bir gözlemci yok. Yani, hiçbir fizik kuralı bozulmuyor. Tabii eğer hangi hikâyenin gerçekten doğru olduğunu bilmek istemezseniz. Gerçekten öldünüz mü, yoksa gerçekten hayatta mısınız? İşte kara delik de bu büyük sırrı ortaya çıkarıyor: gerçeklik diye bir şeyin olmadığını. Gerçeklik, onu kime sorduğunuza bağlı olarak değişir. Bir Anne’in gerçekliği var, bir de sizin. Konu kapandı. Yani neredeyse kapandı. Çünkü 2012 yazında fizikçi Ahmed Almheiri, Donald Marolf, Joe Polchinski ve James Sully, hep beraber AMPS olarak bilinen bu topluluk, kara delikler hakkında bildiğimizi düşündüğümüz her şeyi tepetaklak etti. Susskind’in çözümünün, yani Anne ve sizin aranızdaki bu anlaşmazlık gerçeğinin, olay ufku aracılığıyla sağlandığını fark ettiler. Anne’in sizin Hawking radyasyonuyla tarumar olmuş şanssız versiyonunuzu görmüş olmasının bir önemi yoktu. Çünkü ufuk onun, kara deliğin içine süzüldüğünüz diğer versiyonunuzu görmesini engelledi. Peki ya Anne’in, ufku bizzat geçmeden, ufkun öbür tarafında ne olduğunu öğrenebileceği bir yolu olsaydı? Klasik izafiyet bunun kesinlikle kabul edilemez olduğunu söylerdi. Ama kuantum mekaniği, kuralları biraz daha belirsizleştiriyor. Çünkü Anne, Einstein’ın “spooky action at-a-distance” (tuhaf uzaktan etki) dediği küçük bir hileyi kullanarak ufkun arkasına biraz da olsa göz atabilir. Bu “spooky action at-a-distance”, uzayda birbirinden ayrı iki parçacık grubunun gizemli bir şekilde “dolanmasıyla” meydana gelir. Bunlar tek ve bölünmez bir deliğin parçası, bu nedenle onları tanımlamak için gereken bilgi, tek bir grupta bulunamaz ama aralarındaki tuhaf bağlarda bulunabilir.
traftaki ışınları büken bir kara delik “merceklenmeye” neden olur. (Kaynak: Ute Kraus)[/caption] Cevabı kimse bilmiyor. Ve bu hâlâ temel fiziğin en tartışmalı sorularından biri. Fizikçiler, genel izafiyeti kuantum mekaniğiyle uzlaştırmak için yüzyıldan fazla zaman harcadı. Ancak eninde sonunda birinin cevabı vereceğini biliyorlar. Ateş duvarı paradoksunun çözümü, bizlere de bunun cevabını verecek ve çok daha derin bir evren teorisinin yolunu açacak. Ancak Anne’in çözüm makinesinde bir ipucu yatıyor olabilir. A’nın hangi bilgiye dolanmış olduğunu çözmeye çalışmak çok karışık bir problem. Bu nedenle New Jersey’deki Princeton Üniversitesi’nden Daniel Harlow ve California’daki Stanford Üniversitesi’nden Patrick Hayden isimli iki fizikçi, bunun ne kadar süreceğini merak etmişler. Ve 2013’te, fizik kurallarına göre en hızlı bilgisayarla bile hesaplasa, Anne’in bu dolaşıklığı çözmesinin olağanüstü bir zamana mal olacağını hesaplamışlar. Hatta öyle ki, o bir cevap bulana kadar kara delik buharlaşıp yanında ateş duvarı tehdidini de götürerek evrenden kaybolabilir bile.

Sonuç

Eğer böyle olursa, problemin tümüyle karışık olması Anne’in hangi hikâyenin gerçek olduğunu bulmasını engeller. Bu da iki hikâyenin de aynı anda gerçek olduğunu, gerçekliğin şaşırtıcı bir biçimde gözleme dayalı olduğunu, hiçbir fizik kuralının bozulmadığını ve kimsenin tehlike altında olup esrarengiz ateş duvarına doğru koşmadığını gösterir. Aynı zamanda fizikçilere de düşünmeleri gereken yeni bir şey verir: karışık hesaplamalar arasındaki baştan çıkarıcı bağlar (Anne’in çözemedikleri gibi) ve uzay-zaman. Bu da çok daha derinlerde bekleyen bir şeyin kapısını açabilir. İşte kara deliklerin olayı bu. Onlar yalnızca uzayda gezenler için rahatsız edici birer engel değil. Onlar aynı zamanda fizik kurallarının en ince gariplerini alıp onları göz ardı edilemeyecek boyutlarda büyüten birer teori laboratuvarı. Eğer gerçekliğin esas doğası bir yerlerde saklanmışsa, bakılması gereken en iyi yer kara delikler. Hatta muhtemelen en iyisi dışardan içeri doğru bakmak: en azından şu ateş duvarı olayını çözene kadar. Ya da isterseniz Anne’i yollayın içeri. Nasılsa artık sıra onda.
Kesin olan bir şey var ki bu gizem daha uzun bir süre saklı kalmayı sürdürecek. Son zamanlarda, buharlaşan kara deliklerin kalıntılarında karanlık maddenin bir bileşeninin oluşabileceği teorisi tartışılıyor. Stephen Hawking, 2018’de yayımlanan kağıdında geri dönüşü olmayan o noktada yani ufuk çizgisinde sıfır enerjili parçacıkların bulunabileceğini söylemiştir (bilginin kaybolmadığı ancak yakalandığı yer). Kısacası, bir tanesinin içinden geçinceye kadar, kara deliklerin içinde ne olduğunu ve sonlarının nereye açıldığını anlamamız epey zaman alacak.