Laboratuvar Ortamında Kara Delik Yaratıldı
Yeni bir tür kara delik simülasyonu, gerçek kara deliğin teorik olarak yaydığı zor bir radyasyon hakkında bize bir iki şey söyleyebilir.
Bir kara deliğin olay ufkunu simüle etmek için tek sıra halinde bir atom dizisi kullanan bir fizikçi ekibi, Hawking radyasyonu dediğimiz ışımanın eşdeğerini gözlemledi.
Bu gözlemin, Evren’i tanımlamak için şu anda birbiriyle çelişen iki çerçeve arasındaki gerilimi çözmeye yardımcı olabileceğini söylüyorlar: yerçekiminin davranışını uzay-zaman olarak bilinen sürekli bir alan olarak tanımlayan genel görelilik teorisi; ve ayrık parçacıkların davranışını olasılık matematiğini kullanarak tanımlayan kuantum mekaniği komuya yeni bir yaklalım getiriyor.
Evrensel olarak uygulanabilecek birleşik bir kuantum yerçekimi teorisi için, bu birbirine karışmayan iki teorinin bir şekilde uyum sağlamasının bir yolunu bulmak gerekiyor.
Kara Delikler
İşte bu noktada kara delikler devreye giriyor. Bu devasa nesneler o kadar inanılmaz derecede yoğundur ki, kara deliğin kütle merkezinden belirli bir mesafe içinde, Evren‘deki hiçbir hız ve hareket kaçış için yeterli değildir. Işık hızı bile.
Kara deliğin kütlesine bağlı olarak değişen bu mesafeye olay ufku denir. Bir nesne bu sınırı aştığında ne olacağını sadece hayal edebiliriz, çünkü hiçbir şey onun kaderi hakkında gerekli bilgileri sağlayamaz. Ancak 1974 yılında Stephen Hawking, olay ufkunun neden olduğu kuantum dalgalanmalarındaki kesintilerin termal radyasyona çok benzer bir radyasyon türüne neden olduğunu öne sürdü.
Hawking Radyasyonu
Eğer bu Hawking radyasyonu varsa, henüz tespit edemeyeceğimiz kadar zayıftır. Evrenin titreşen durağanlığından onu asla farkedemeyebiliriz. Ancak laboratuvar ortamında kara delik kopyaları yaratarak özelliklerini araştırabiliriz.
Bu daha önce de yapıldı, ancak şimdi Hollanda’daki Amsterdam Üniversitesi’nden Lotte Mertens liderliğindeki bir ekip yeni bir şey yaptı.
Tek boyutlu bir atom zinciri, elektronların bir konumdan diğerine ‘atlaması’ için bir yol görevi gördü. Fizikçiler, bu atlamanın gerçekleşme kolaylığını ayarlayarak, elektronların dalga benzeri doğasına müdahale eden bir tür olay ufku yaratarak belirli özelliklerin kaybolmasına neden oldular.
Ekip, bu sahte olay ufkunun etkisinin, eşdeğer bir kara delik sisteminin teorik beklentilerine uyan bir sıcaklık artışı ürettiğini, ancak bunun yalnızca zincirin bir kısmı olay ufkunun ötesine uzandığında gerçekleştiğini söyledi.
Bu, olay ufkunun ötesine geçen parçacıkların dolanıklığının Hawking radyasyonunun üretilmesinde etkili olduğu anlamına gelebilir.
Simüle edilen Hawking radyasyonu yalnızca belirli bir sıçrama genliği serisinde ve ‘düz’ olduğu düşünülen bir tür uzay-zamanı taklit ederek başlayan simülasyonlar altında ısı yayıyordu. Bu durum, Hawking radyasyonunun yalnızca bir dizi durumda ve yerçekimi nedeniyle uzay-zamanın bükülmesinde bir değişiklik olduğunda ısı yayıyor olabileceğini göstermektedir.
Bunun kuantum kütleçekimi için ne anlama geldiği belirsiz, ancak model Hawking radyasyonunun ortaya çıkışını bir kara deliğin oluşumunun acımasız dinamiklerinden etkilenmeyen bir ortamda incelemek için bir yol sunuyor. Araştırmacılar, modelin çok basit olması nedeniyle çok çeşitli deneysel düzeneklerde kullanılabileceğini belirtiyor.
Araştırmacılar, “Bu, çeşitli yoğun madde ortamlarında yerçekimi ve kavisli uzay-zamanların yanı sıra temel kuantum mekanik yönleri keşfetmek için bir alan açabilir” diye yazıyor.
Araştırma Physical Review Research dergisinde yayımlandı.
Kaynak: https://www.sciencealert.com/scientists-created-a-black-hole-in-the-lab-and-then-it-started-to-glow
Bu yazı Astrafizik.com tarafından Türkçeye aktarılmış olup yazının aslı sciencealert.com sitesine aittir, orijinaline mümkün olduğunca sadık kalmak koşuluyla dilimize çevirilmis olsa da editoryal tarafından katkılarda bulunulmuştur. Bu sebeple Astrafizik.com içerik izinlerine tabidir. Astrafizik.com referans gösterilmek koşuluyla 3. tarafların kullanımına izin verilmiştir.
