BİLİM & TEKNOLOJİ

Stephen Hawking: Kara delikler, sonunda tamamen buharlaşacak…

.

KARA DELİKLER, SONUNDA TAMAMEN BUHARLAŞACAK
Kara delikten kaçan parçacıklarsa, ‘Hawking radyasyonu’ diye adlandırılır

Hawking’in teorisine göre, kara delikler kusursuz biçimde “kara” değiller; aslında uzaya parçacıklar yayarlar..

Fizikçi Jeff Steinhauer ve Hayfa’da bulunan Technion – İsrail Teknoloji Enstitüsü’ndeki meslektaşları, ötesine hiçbir şeyin kaçamayacağı görünmez bir sınır olan ‘kara delik olay ufkunu’ modellemek için, ‘Bose-Einstein yoğunlaşması’* denilen bir yöntem dahilinde, aşırı düzeyde soğuk bir gaz kullandılar..

Bir ‘uçurumdan’ aşağı akıtarak, bu gaz akışından bir ‘gaz şelalesi’ oluşturdular; gaz şelalesi uçurumdan aşağı düşerken, ses hızından daha hızlı akması için yeterli olacak düzeydeki potansiyel enerjiyi kinetik enerjiye çevirdi..

Meredith Fore

Stephen Hawking, 1974 yılında en meşhur öngörülerinden birinde bulundu: Kara delikler, sonunda tamamen buharlaşacak.

Hawking’in teorisine göre, kara delikler kusursuz biçimde “kara” değiller; aslında uzaya parçacıklar yayarlar. Hawking, bu radyasyonun, en nihayetinde onları yok edecek biçimde kara deliklerden yeterince enerji ve kütle çekebileceğine inanıyordu.. Teorinin genel olarak doğru olduğu kabul ediliyor; fakat bir zamanlar kanıtlanmasının neredeyse olanaksız olduğu düşünülüyordu..

Bununla birlikte, fizikçiler, ilk kez bu anlaşılması zor Hawking radyasyonunun varlığını en azından bir laboratuvarda kanıtladılar. Hawking radyasyonu, kullandığımız araçlar vasıtasıyla uzayda tespit edilemeyecek kadar zayıf olsa da şimdi fizikçiler bu radyasyonu, ses dalgaları ve evrendeki en soğuk ve en tuhaf madde kullanılarak yaratılan bir kara delik örneğinde gözlemlediler..

PARÇACIK ÇİFTLERİ
Kara delikler, ışık hızında hareket eden bir fotonun bile kaçamayacağı inanılmaz derecede güçlü bir yerçekimi kuvveti uygular.

Uzay boşluğu çoğunlukla ‘boş’ olarak düşünülürken, kuantum mekaniğinin belirsizliği, bir boşluğun, madde-karşı madde çiftlerinde var olan ve var olmayan sanal parçacıklarla dolu olmasını gerektirir. (Karşı-madde parçacıkları, madde muadilleriyle aynı kütleye sahiptir, fakat karşıt bir elektrik yüküne sahiptirler..

Normalde, bir çift sanal parçacık ortaya çıktıktan hemen sonra birbirlerini yok eder. Diğer yandan, bir kara deliğin yakınındayken, aşırı seviyedeki yer çekimi kuvvetleri parçacıklara çekim uygular, bir parçacık kara delik tarafından emilirken diğeri uzaya fırlatılır..

Emilen parçacık, kara deliğin enerji ve kütlesini eksilten negatif enerjiye sahiptir. Zamanla bu sanal parçacıklar yeteri oranda yutulur ve sonunda kara delik buharlaşır. Kara delikten kaçan parçacıklarsa, ‘Hawking radyasyonu’ diye adlandırılır..


Bu radyasyon, şu anda uzayda gözlemlememizin imkânsız olduğu oranda zayıf ama fizikçiler onu laboratuvar ortamında ölçmek için gayet yaratıcı yollar düşündüler..

‘GAZ ŞELALESİNDEN’ BİR OLAY UYKU

Fizikçi Jeff Steinhauer ve Hayfa’da bulunan Technion – İsrail Teknoloji Enstitüsü’ndeki meslektaşları, ötesine hiçbir şeyin kaçamayacağı görünmez bir sınır olan ‘kara delik olay ufkunu’ modellemek için, ‘Bose-Einstein yoğunlaşması’ denilen bir yöntem dahilinde, aşırı düzeyde soğuk bir gaz kullandılar..

Bir ‘uçurumdan’ aşağı akıtarak, bu gaz akışından bir ‘gaz şelalesi’ oluşturdular; gaz şelalesi uçurumdan aşağı düşerken, ses hızından daha hızlı akması için yeterli olacak düzeydeki potansiyel enerjiyi kinetik enerjiye çevirdi..

Araştırmacılar, gaz akışında madde ve karşı-madde parçacıkları yerine ‘fonon** çiftleri’, yani ‘kuantum ses dalgaları’ kullandılar. Yavaş taraftaki fonon, şelaleden uzakta gaz akışına karşın gezinebilirken, hızlı taraftaki fonon bunu yapamayarak, süpersonik gazın ‘kara deliği’ tarafından tuzağa sürüklendi..

  • Steinhauer:

“Sanki yüzebildiğinizden daha hızlı hareket eden bir akıntıya karşı yüzmeye çalışıyormuşsunuz gibi..İlerliyormuş gibi hissedersiniz ama aslında geriye gidersiniz. Bu durum, kara deliğin içinden çıkmaya çalışan ama yerçekimi tarafından ters yöne doğru çekilen bir fotonun haline benzer.”

Hawking, parçacıkların yaydığı radyasyonunun kesintisiz dalga boyları ve enerji spektrumunda bulunacağını öngörmüştü..

Yanı sıra, sadece kara deliğin kütlesine bağlı olan tek bir ısı derecesi aracılığıyla tespit edilebileceğini de ifade etmişti. Yapılan bu son deney, ses dalgalarından oluşan bir kara delik aracılığıyla, bu tahminlerin her ikisini de doğruladı.

  • Güney Paris Üniversitesi’nin Teorik Fizik Laboratuvarı’nda teorik fizikçi Renaud Parentani:

“Bu deneyler aşırı derecede zorlayıcı” diyor. Yeni çalışmaya dahil olmayan Parentani, örnek kara delikleri teorik bir açıdan inceliyor. “Bu, çok kesin bir deney. Jeff Steinhauer, günümüzde, deneysel kara delik fiziğini araştırmak için soğuk atomları kullanma konusunda dünya üzerindeki en öncü uzman.”

Yanı sıra, Parentani, bu çalışmanın “uzun bir yolda ileri atılan bir adım” olduğunu belirtiyor. Çalışma, fonon çiftlerinin, Hawking’in öngörülerinin bir diğer önemli kısmı olan kuantum seviyesiyle bağlantısını ise göstermedi..

Parentani, “Bu hikaye sürecek” diyor. “Henüz sona gelinmedi.”

Stephen Hawking kimdir? Hayatı, hastalığı ve ölümü
Peki Stephen Hawking kimdir?

Eski Ankara Büyükşehir Belediye Başkanı Melih Gökçek, ünlü fizikçi bilim adamı Stephen Hawking’in balmumu heykeline “Rabbimi inkar ediyordun, şimdi hesap veriyorsun” dediğini sosyal medya hesabı üzerinden paylaştı..

Stephen Hawking, Einstein’dan sonra dünyaya gelen en büyük ikinci fizikçi olarak kabul edilir..

VRahatsızlığına rağmen 12 onur derecesi olan, birçok bilim otoritesinden sayısız ödül alan ve popüler bilim alanında en sevilen karakterlerden biri olan Stephen Hawking kimdir?

Stephen Hawking’in hayatı

Tam adı Stehen William Hawking olan ünlü fizikçi 8 Ocak 1942 tarihinde dünyaya geldi..

8 yaşındayken Londra’dan 20 mil uzaklıktaki St. Albans’a gitti ve 11 yaşındayken de St Albans okuluna kayıt oldu..

St Albans’tan mezun olduktan sonra babasının da eski okulu olan Oxford Üniversitesinde fizik öğrenimi görmeye başladı. Daha sonra da kozmoloji alanında çalışmak için Cambridge’e gitti..

Doktorasını aldıktan sonra ilk olarak araştırma asistanı, daha sonra da doçent oldu. 1973 yılında ise Gökbilim Enstitüsünden ayrılarak uygulamalı matematik ve teorik fizik bölümüne geçti. 1979 yılında ise profesör oldu..

Hawking, evrenin temel ilkeleri üzerine çalıştı..

Einstein’ın Genel Görelilik Kuramı’nın Bigbang ile başlayıp kara deliklerle son bulduğunu ortaya koydu.. Böylece de Genel Görelilik kuramı ile Kuantum mekaniğinin birleşmesi gerektiğini öne sürdü..

Bu sadece fizik dünyasında değil, 1900’lerin ikinci yarısında ortaya atılan en büyük buluşlardan biriydi..

Stephen Hawking, kara delik ve kuantum fiziği ile ilgili ortaya attığı iddialar nedeniyle en çok tanınan ve popüler olan bilim adamı oldu..

Evrenle ilgili çılgın teorik bilgilerini popüler hale getirmek için birçok kitap yazdı. Yazdığı kitaplar 40’dan fazla dile çevrildi. Bu sayede de Cambridge üniversitesinde laboratuvarını geliştirebilecek maddi bağımsızlığı da kazanmış oldu..

Stephen Hawking’in hastalığı neydi?

Stephen Hawking’in rahatsızlığı ALS(amyotrofik lateral skleroz) hastalığı olarak bilinen ve bu hastalığın nadir görünen türlerinden biri olan bir rahatsızlıktı..

Bu hastalık kendisini genç yaşta gösteren ve yavaş ilerleyen bir formdaydı..

Bu hastalığın teşhisi Hawking’e 1963 yılında, 21 yaşındayken konulmuştu ve doktorlar 2 yıl ömür biçmişti..

Bu hastalık motor nöronların zaman içerisinde yüzde 80’ini öldürecek, fakat beynin zihinsel faaliyetlerine dokunmayacaktı..

Hawking bu hastalıktan dolayı tekerlekli sandalyeye mahkum olmak zorunda kaldı. 1970’lerin sonlarına doğru ise konuşma yetisini çok büyük bir oranda kaybetmişti. Onun söylediklerini sadece en yakınları anlayabiliyor ve dış dünya ile bağlantısını da bu yakınları kuruyordu..

1985 yılında CERN’i ziyaret ettiği sırada zatürre kaptı ve soluk borusuna bir delik açılması gerekti. Bu nedenle sesini de tamamen yitirmiş oldu..

Hawking 1986 yılından itibaren, tekerlekli sandalyesine konan ve yazıları sese dönüştüren bir cihaz sayesinde yakınları ile iletişim kurabiliyordu. Fakat hem günlük yaşantısını hem de bilimsel çalışmalarını yürütmeye devam ediyordu..

Konuşmak istediğinde elindeki elektronik cihazı sıkarak yazıyordu ve bu cihazda kayıtlı 2600 kelime vardı. Sağlıklı bir insanın iletişim kurarken kullandığı ortalama kelime sayısı 2500’dür..

Bu nedenle Hawking kendisini ifade etmekte bir sıkıntı çekmiyordu. Fakat 2005 yılında el kaslarını kullanma yetisini de kaybettiğinde yanağındaki kasları kullanarak kelimelerini seçmeye başladı..

Stephen Hawking’in ölümü

Spephen Hawking, 14 Mart 2018 tarihinde, sabaha karşı hayatını kaybetti. İngiltere’nin Cambridge şehrinde, 76 yaşındayken kendi evinde öldü..

Ailesi ölümünü açıklarken “huzur içinde öldü” ifadelerini kullanmıştı. Ölüm sebebi ise 21 yaşındayken teşhisi koyulan ve herhangi bir tedavisi bulunmayan ALS hastalığıydı..

İLGİLİ HABER

Duvar

*Bose-Einstein yoğunlaşması; parçacıkları bozonlardan oluşan maddelerin en alt enerji seviyesinde yoğunlaştığı, kuantum etkilerinin gözlenebildiği, maddenin bir halidir.

**Fonon; bir kristal örgüsünde bulunan atomların ortak titreşimlerinin özelliğidir. Fiziksel olarak bir parçacık olmamaları sebebiyle, genellikle ‘parçacığımsı’ diye adlandırılırlar. Optik ve akustik fonon olmak üzere iki çeşidi bulunur.

*** Yazının aslı Live Science sitesinden alınmıştır. (Çeviren: Tarkan Tufan)  


Click to comment

Leave a Reply

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

To Top