Karadelikler,Kuasar Nedir, Ne

advertisement
Var Olandan Olmaması Gerekeni
Oluşturmak
Tarih boyunca keşfedebildikleri üzerinde çalışan insanoğlu bir
noktadan sonra teorik çalışmalara daha fazla ağırlık vermeye
başlamıştır. Var olan çeşitli fenomenlerin antitezlerinin de
olduğunu varsayarak çeşitli bulgulara ulaşmayı denemiştir. Bir
şey doğada varsa, onun tam tersi de bulunmalıdır düşüncesi
tarihin çoğu diliminde insanların kafa yorduğu konulardan
olmuştur. Değeri karekök -1 olan i sayısı yoktur,
karadeliklerin aksine evrene hiç yoktan madde saçan akdelikler
yoktur, Doctor Who dizisinin rüya ve uyanıklığın tarşıldığı
bir bölümünde işlenen etrafını soğutan bir yıldız türü yoktur.
Karmaşık sayılar, yine kendileri gibi hayali bir varlık olan
takyon parçacıklarının kütle değeridir. Bu parçacıklar hiçbir
parçacığın erişemeyeceği hızın ışık hızı olduğu evrende en
düşük hızı ışık hızından daha büyük olan hayali oluşumlardır.
Akdelikler karadeliklerin antitezidir. Karadelik diye kendine
yaklaşan her maddeyi, enerjiyi ve bilgiyi yutan fenomenler
varsa, bunların tam tersini gerçekleştiren; evrene bunları
saçan cisimler de olmalı mantığıyla ortaya atılmıştır.
Solucandeliği isimli, uzayın ve zamanın iki farklı konumunu
birbirine bağladığı farz edilen köprülerin bir ucunu
oluşturması gerektiği düşünülür. Diğer uçta ise bir karadelik
yer alacaktır. Evrendeki en parlak ve en yüksek enerjiye sahip
cisimler olan kuasarlar keşfedildiklerinde bunlar hakkında
düşünülen şeylerden biri bunların teoride var olan akdelikler
olduklarıydı. Fakat sonradan bunların aslında birer karadelik
sistemi olduğu ortaya çıktı. Merkezde bulunan karadelik
etrafındaki bolca maddeyi etrafında yüksek hızda çevirip
sıkıştırarak büyük enerjiler oluşmasına neden oluyordu.
Soğuk yıldız ile ilgili herhangi bir hipoteze denk gelmedim.
Doctor Who dizisinde bu konunun işlendiği bölümde karakterler
sürekli olarak farklı iki durum arasında uyanıp rüyaya dalarak
iki farklı evrende gidip geliyor ve hangisinin rüya olduğunu
anlamaya çalışıyorlar. Bu iki durumdan birinde burada
bahsedilen türde bir soğuk yıldız mevcut ve uzay gemileri olan
TARDIS bu yıldıza doğru git gide yaklaşıyor, yaklaştıkça
sıcaklık git gide düşüyor. Soğuk yıldız ifadesi normal şartlar
altında sıcaklığı genel olarak yıldızların ortalama
sıcaklığından daha düşük olan yıldızlar için kullanılan bir
ifade. Doğal olarak bu konuda bilgisi olan olan herkes bir
yıldızın oluşum şartlarını ve bir bütün halinde bulunması için
gereken kesin yasaları bildiğinden bu tarz bir hipotezi ortaya
atmak yürek isteyecektir. Evrendeki büyük çoğunluğu hidrojen
olan serbest gaz ve diğer elementler kütleçekim etkisiyle bir
araya gelerek yıldızın doğumuna neden olur ve bunun sonucu
olarak yıldız yarattığı nükleer tepkimelerin etkisiyle her bir
yanı yüksek ısı içeren bir küre halini alır. Dolayısıyla bir
yıldızın yüksek sıcaklıktan bağımsız olarak düşünülmesi söz
konusu değildir. Evrende soğuk bir şey varsa, bunun ismi de
yıldız değildir. Kahverengi cüceler yıldız ve gezegen arasında
kalmış gök cisimleridir ve gezegen kadar soğuk olmaları
mümkündür fakat bunlar doğal olarak yıldız tanımı içinde yer
almaz.
Karmaşık sayıların gelişimi konusuna daha ayrıntılı olarak
bakalım. Her medeniyet kendi içinde matematiği geliştirerek
farklı noktalara getirmiştir; fakat kökleri bugüne dayanan,
bugünkü insanoğlundan oluşan medeniyetin geliştirdiği
matematiği baz alarak olaya farklı bir açıdan yaklaşalım.
Medeniyet dendiğinde bu tanım ırkları veya toplumları işaret
etmez, toplumların birbiri ile ilişkileri sonucu ve yazının da
icadıyla birlikte bulguların kalıcı hale gelmesiyle bugünkü
insanoğlu tek bir medeniyet olarak alınabilir. Antik
medeniyetlerin bundan ayrılmasının nedeni bir noktada tarih
sahnesinden silinmeleri, çoğunun bulgularını kalıcı hale
getirememesi ve dolayısıyla arada büyük bir kesinti
oluşmasından kaynaklanır. O medeniyetlerin bulguları
keşfedildikçe onlardan ufak çaplı olarak yararlanılır, fakat
bu aynı tanıma girmelerini sağlamaya yetmez. Bugünkü
medeniyetten devam edelim. Matematiği yavaştan kullanmaya
başlayan insanlar için başlarda “0” diye bir sayı dahi yoktur.
İnsanlar yokluğu ifade etmeye uzun bir süre gerek duymadı.
Fakat birçok medeniyetin de yaptığı gibi sonunda bir şekilde
bu sayı keşfedildi. Bir şeyin değeri varsa ve bu bir şekilde
ifade edilebiliyorsa, aynı şekilde olmadığı durum da söz
konusu olmalıydı. Artık ortada hiçlik ve pozitif sayılardan
ibaret bir matematik bulunuyordu. Elbette bu kadarla sınırlı
kalınmadı. İnsanoğlunun farklı bir yaklaşıma daha ihtiyacı
vardı. Bu yaklaşım ise bir şeyin eksik olması olacaktı. Bunun
sonucunda negatif sayılar ortaya atıldı. Varlıksal olarak ele
gelir bir durumları olmasa da, bu kavram borç anlamına veya
bir şeylerin olması gerektiği yerde o an olmaması gibi
anlamlara geliyordu. Negatif sayılar gerçek hayatta direkt
olarak bir varlığa sahip değildir. Yalnızca eksikliği ifade
etmenin bir yoludur. Fakat bu insanoğlu için yeni bir
yaklaşımdı. Bu kavram pozitif sayıların tersi olarak ortaya
çıkmıştı. Karekök -1 gibi bir kavram da aynı mantıkla ortaya
atılmıştır. Fakat negatif bir sayı gerçek anlamda yine bir
anlama sahipken karekök -1 gibi bir sayının hiçbir şekilde bu
evrende bulunmaması gerekir. İlk ortaya atıldığında
matematikçiler için bir oyuncaktan ibaret olan bu kavram
kuantum mekaniği gibi bilimsel alanların gelişimi ile
birlikte, fiziğin derinliklerine inildiğinde her şeyin
algılandığı gibi olmadığı keşfedildiğinde kendine yavaş yavaş
yer bulmuştur. Kuantum da insan algısının dışındadır ve
kuantum evreninde ilerleyebilmenin yolu yeni varsayımlar
geliştirebilmektir. Bu yaklaşım elbette karmaşık sayıların var
olduğu anlamına gelmez, yalnızca insanoğlunun bu aşamada yeni
varsayımlara açık olması gerektiği ortaya çıktığında bir
anahtar görevi görmeye başlamıştır. Bu yüzden bu kavramın ismi
sanal sayıdır. Yine karmaşık sayılarla yapılan işlemlerden
birçok bilim dalında ve çeşitli bilgisayar grafiklerinin
oluşturulmasında faydalanılır.
Işığın
Dahi
Gizemli
Gök
Karadelikler
Kaçamadığı
Cisimleri:
Karadelikler güneşten birkaç kat daha büyük yıldızların son
evresidir. Karadelikler, muazzam bir çekim gücüne sahip, ışığı
dahi içine çekip kaçmasına izin vermeyen gök cisimleridir.
Karadeliklerin sonsuz kütleye sahip oldukları varsayılır. Bu
kütlelerine rağmen hacimleri çok küçüktür. Kilometrelerle
ifade edilebilecek kadar küçüktürler. Karadelik kavramı Albert
Einstein’ın genel görelilik kuramıyla ortaya çıkmıştır. Sonra
Karl Schwarzschild “Einstein alan denklemleri” adlı kara
deliğin varlığı ortaya atan bir yazı yayınlamıştır. 1971
yılında ilk karadelik Uhuru uydusu tarafından Kuğu
takımyıldızında tespit edilmiştir.
Karadelikten bahsedebilmemiz için önce yıldızlardan
bahsetmemiz gerek. Öncelikle küçük gaz ve toz bulutlarından
büyük bulutlar oluşur. Bulutlar birbirleriyle birleşerek
büyürler. Çekimsel güç bulutun büzülmesini sağlar. İç ısınma
basıncın oluşmasına neden olur. Bulut büzülme ile parçalara
ayrılır. Gaz parçacıkları hızlanır ve çarpışırlar. Sıcaklık
artar. Bu durum basıncın artmasına neden olur. Çökme yavaşlar
veya durur. Enerji yayılmaya başlar. Yıldızın merkezi
yoğunlaşmaya başlar. Bu yoğunlaşma yıldızın doğmasını sağlar.
Yıldızlar hidrojen ve helyumdan oluşan gaz kütleleridir.
Füzyon tepkimeleriyle hidrojen çekirdeği helyuma, helyum
çekirdeği karbona dönüştürür. Hidrojeni tükenen yıldız
soğumaya ve büzüşmeye başlar. Bünyesindeki helyumu karbona
dönüştürür. Kütlelerine göre yıldızlar yakıtı tükendikten
sonra beyaz cüce, nötron, pulsar ya da bir karadelik olur.
Yıldız, ne kadar büyük kütleli ise, o derecede yakıtını çabuk
bitirir. Kütlesel çekimi dengelemek için, daha çok ısıya
ihtiyaç duyar ve böylece yakıtını çok çabuk bitirir. Yıldız ne
kadar büyükse ömrü o kadar kısa olur. Kararsızlaşan yıldız dış
kabuğunu uzaya fırlatır. Kütle çekim kuvveti basınç
kuvvetinden fazla olur ve yıldız çekirdeğe doğru sıkışmaya
başlar. Çekirdek yoğunlaştıkça çekim kuvveti artar ve artık
yıldız kendi yaydığı ışığı kendine doğru çeker. Bunun
sonucunda Karadelik dediğimiz devasa çekim gücüne sahip, ancak
çapı kilometrelerle ölçülebilecek bir gökcismi oluşur.
Karadeliklerin kendi ışığını çekebilecek bir çekim gücüne
sahip olduğu için ışık yaymaz ve siyah bir cisim halini alır.
Olay Ufku
Olay ufku ışığın ve maddenin kaçamadığı bölgenin sınırıdır.
Olay ufkunu incelemek mümkün değildir. Çünkü olay ufku
içerisinde devasa bir çekim gücü bulunmaktadır. Işık dahi olay
ufkuna girdiği anda kara deliğin çekim gücüne kapılır ve
kaçamaz. Bu yüzden olay ufku sınırlarını içerisi hep bir sır
olarak kalacaktır. Eğer güneş içine çöküp karadelik olsaydı
olay ufku sadece birkaç kilometre olurdu.
Karadelik Teorileri
Karadelikler bilim insanları için bir sır küpüdür. Bu gizemli
gökcisimleri uzun bir zaman sır olarak kalacaktır. Belki de
hiçbir zaman ulaşılamayacaktır. Bir kara deliğe ulaşırsak ne
ile karşılaşırız sorusu bilim insanlarının aklını her zaman
kurcalamıştır. Bu yüzden karadelikler hakkında birçok teori
ortaya atılmıştır. Bu teoriler arasında en dikkat çekenleri
Solucan deliği, zamanda yolculuk ve hologram teorileridir. Her
biri ancak deneme yoluyla kesin kanıta ulaşılabilecek
teorilerdir. Günümüz teknolojisiyle bir kara deliğe ulaşmak
mümkün olmadığı için bunlar şimdilik sadece teori olarak
kalmaktadır.
Solucan Deliği
Solucan deliği Albet Einstein tarafından ileri sürülmüştür.
Solucan deliği uzay-zamanda bir kısayol olabileceğini varsayan
bir kuramdır. Solucan deliği bir karadelik ve bir beyaz delik
arasındaki bağlantıya denir. Yani bu Dünya’nın etrafında
dönmek yerine Dünya’nın içinden geçmek gibi bir durumdur.
Solucan deliğinin orta noktası durak noktasıdır. Burada birkaç
saniye içinde yıldızların ölümünü görebilirsiniz. Ancak
buradan çıkabilmek için ışıktan daha hızlı hareket etmeniz
gerekir. Eğer çıkamazsanız enerji ve gaz kütlesi haline
dönüşürsüz. Bu yüzden bu teori imkansız gibi görünüyor. Ancak
modern fizik bunun aksini henüz kanıtlayamamıştır.
Zamanda Yolculuk Mümkün müdür?
Filmlere dahi konu olan zamanda yolculuk üzerine araştırmalar
yapılan bir konudur. Kimi fizikçilere göre karadelikler ve
solucan deliği zamanda bir kapı açabilir. Kimisine göre de
karadeliklerin çekim kuvveti ve uzay-zamanı bükmesi zamanda
yolculuğu mümkün kılabilir.
Zamanda
başına
evrenin
Geçmişe
yolculuk eğer mümkünse bile geçmişe yolculuk başlı
bir sorundur. Geçmişe yolcuğunun olabilmesi için
bizim yaşadığımı her anı kaydediyor olması gerekir.
yolculuk konusunda birçok paradoks bulunmaktadır.
Büyükbaba Paradoksu
Paradoks cevaplanmadan bu konu hakkında kesin bilgi vermek
mümkün değildir. Eğer geçmişe giderek büyükbabanızı
öldürürseniz, siz doğmamış olursunuz. Eğer siz doğmadıysanız
geçmişe gidip büyükbabanızı öldüremezsiniz. Büyükbabanız
ölmezse siz doğarsınız . Kimi fizikçilere göre geçmişe
giderseniz paralel evrende başka bir dünyaya gitmiş olursunuz.
Ancak bu kesin bir cevap değildir. Bu paradoks başlı başına
bir sorun olarak kalmıştır.
Zaman Tüneli Paradoksu
Büyükbaba paradoksuna benzer bir paradoksu da Stephen Hawking
ortaya atmıştır. Eğer geçmişe giden bir zaman makinesi olsaydı
ve siz 1 dakika öncesine bir kapı açsaydınız. Kendinizi 1
dakika önce kendini öldürmeye hazırlanan kendinizi görürdünüz.
Ve onu 1 dakika öncesindeki haliyle öldürürseniz siz hiç
olmazsanız ve geçmişe gidip kendini öldüren biri olmazdı. Bu
durumda siz yaşıyor olurdunuz ve geçmişe gidip kendini
öldürmeye hazırlanırdınız. Bu paradoks döngüdür ve bir
çıkmazdır. Bu yüzden bu paradokslar cevaplanmadan geçmişe
yolculuk yapılabilir demek olanaksızdır.
Geçmiş
yolculuk
imkansız
gibi
görünüyor
ancak
geleceğe
yolculuk olabilir. Bunun bir yolu uzay-zamanın büküldüğü
solucan deliğidir. Diğer bir teori ise ışık hızına ulaşmaktır.
Geleceğe yolculuk yapılabilir mi sorusuna cevap verebilmemiz
için bir kara deliğe gitmemiz gerekir. Samanyolu galaksisinde
devasa bir karadelik bulunmaktadır. Galaksinin en büyük kara
deliğidir. Ancak ışık hızında hareket edebilsek de bu kara
deliğe ulaşmak binlerce yıl alır. Günümüz teknolojisi ışık
hızına dahi ulaşmakta aşırı derecede yetersiz kalmaktadır.
Işık hızına ulaşınca enerji olma durumu da söz konusudur. Işık
hızında hareket edebilecek bir araç yapabilsek bile bu aracın
saniyede 300.000 kilometre hıza ulaşınca enerjiye dönüşme,
atomlarına ayrılma durumu gerçekleşebilir.
Eğer galaksinin en büyük kara deliğine mekikle gitme şansımız
olsaydı ve bu mekik kara deliğin olay ufkuna girmeden
çevresinde kara deliğin çekim gücünün de verdiği etkiyle
dolaşabilseydi zamanı bükebilirdi. Teoriye göre kara deliğin
zamanı bükmesinden de yararlanabilecekti. Ve mekiktekiler için
zaman Dünyaya oranla yarı yarıya olacaktı. Bu durumda onlar
için 1 yıl geçtiğinde dünyadakiler için 2 yıl geçmiş olacaktı.
Evrene bir sınır konulamaz. Çünkü evren ışığın hızından daha
hızlı bir şekilde, daha da hızlanarak genişlemektedir. Dünya
ise bu evrenin içinde tarif edilemeyecek kadar küçük bir
gezegendir. Bu yüzden evrenin sırrını çözebilmemiz bir hayal
gibi görünüyor. Görülebilir evrende milyarlarca yıldız,
gezegen karadelik, kuasar ve galaksiler bulunur. Işık hızına
ulaşabilsek bile galaksiden çıkmamız binlerce yılı
bulabilmektedir. Dünya ya en yakın karadelik milyonlarca
kilometre uzaktadır. Bu yüzden karadelikler hakkında kesin bir
bilgiye ulaşmamız güçtür.
Kuasar Nedir, Ne Değildir
Evrenin geri kalanında yer alan gözlemlenebilir objelerle
kıyaslandığında çevresine muazzam güçte enerji yayan gök
cisimlerine kuasar deniyor. İngilizcede Quasar ismi “Yıldız
benzeri radyo kaynağı” anlamına gelen “Quasi-stellar radio
source” ifadesinden gelmekte. Standart bir galaksiye nazaran
milyonlarca kat küçük boyutlarda olmalarına rağmen bu gök
cisimleri bir galaksiden çok daha parlak ve yüksek enerjiye
sahip olarak gözlemleniyor. Radyo dalgaları dahi yayabilen bu
cisimler
ilk
keşfedildiklerinde
bunların
dünyanın
gözlemlenebilir evreninde yalnızca en uzak köşelerde, en yaşlı
gök cisimleri oldukları düşünülüyordu. Bundan dolayı
galaksilerin en ilkel biçimleri olarak görülmüşlerdi. Bunun
nedeni o zamanlarda keşfedilen bireylerinin yüksek kırmızıya
kayma oranlarıydı. Kırmızıya kayma en basitinden bir nesnenin
ne kadar hızlı uzaklaştığını gösteren bir hesaplama metodu.
Işık dalgalarının uzaklaştıkça dalgaboyunun artmasına bağlı
olarak renginin kırmızıya yaklaşmasından kaynaklanıyor.
Kuasarların akdelik olabileceğini düşünenler de vardı.
Akdelikler evrende var olması mümkün olmamasına rağmen
matematiksel hesaplara göre olabilecek gökcisimleri.
Karadeliklerin tam tersi nitelik sergiliyor. Karadelikler
çevresindeki bütün maddeyi emerken teorik bir akdelik ise
etrafına sürekli olarak madde püskürtüyor. Solucan deliği
fikri de buradan çıkıyor. Bir akdelik ve bir karadelik
birbirine kısa bir yoldan bağlandığı zaman uzayzaman üzerinde
bir geçit açılıyor. Bu geçit farklı iki zaman veya farklı iki
mekan arasında olabilecek bir yol izliyor. Fakat karadelikler
maddeyi yok etmez, yalnızca merkezindeki tekillikte
biriktirirler. Akdeliklerin gerçek olabilmesi için
karadeliklerin bu maddeyi fiziksel olarak varken yok
edebilmesi gerekir ki bir akdelik de madde yaratabilsin.
Bilinen fizik kurallarına göre madde ve enerji yoktan var,
vardan yok edilemez; daima birbirlerine dönüşerek evrende
sabit kalır. Bu hipotezler ancak bu evrenin fiziksel
kurallarının geçerliliğini yitirdiği bir başka evrende
gerçekleşebilir.
Bugün son yapılan gözlemlerin etkisiyle biliniyor ki, dünyadan
birkaç yüz milyon ışıkyılı uzaklıkta kuasarlar da bulunmakta.
Kuasarların mesafesindeki bu hesaplama yanlışı geçmişte
kırmızıya kayma metodunun yanlış kullanımından kaynaklanıyor.
Başka değişkenler hesaba katılmaksızın bir kuasarın uzaklığı
direkt olarak kırmızıya kayma oranından ölçülemez. Geçmişte bu
şekilde düşünüldüğünden dolayı böyle bir algı oluşmasına neden
olundu. Galaksiler ve kuasarların birbirine uzak olmayarak
birbiri ile madde alışverişi yaptığı gözlemlendiğinde bu algı
artık yıkıldı. Fakat halen kuasarların yüksek kırmızıya kayma
sergileme nedenleri hakkında bir teori mevcut değil.
Kuasarların bu yüksek enerjilerinin içlerinde bulunan dev
kütleli karadelikten kaynaklandığı düşünülüyor. Karadelikler
etrafındaki gazları yutarken etrafında tur attırarak emer.
Böylece gazlar çok yüksek sıcaklığa ve enerjiye sahip olarak
bu muazzam parlaklığa ulaşır.
Yazının videosu:
Download