Karadelikler ve Kuantum Fiziği Arasındaki Bağlantılar
Tarihin başlangıcından itibaren insanoğlu,içinde bulunduğu evreni,gök yüzüne baktığında gördüklerini ve yer kürede neler olduğunu ve bunların nasıl olduğunu merak etmiş,üzerinde düşünmüş,araştırmış ve bu konular hakkında çeşitli düşünceler ortaya koymuştur.Klasik fizik,denge,hareket,elektrik,manyetizma,kuvvet gibi günlük hayatımıza ait neredeyse her kavramı başarıyla açıklayabilmiştir.Ancak günlük hayatımızdan çıkıp,kara delikler,nötron yaldızları gibi çok büyük kütleli cisimlerin dünyasına gittiğimize,orada kuralların farklı olduğu görürüz.Albert Einstein,görelilik kuramları ile çok büyük kütleli cisimlerde fiziğin nasıl işlediğini açıklamıştır.Ama atomdan bile küçük,elektron,foton,gluon,quark bozon gibi parçacıkların dünyasında ise kuralların ne günlük hayatımızdaki gibi ne de çok büyük cisimlerdeki gibi olduğunu gibi olduğu ortaya konulmuştur.20.yy.da Niels Bohr,Werner Heisenberg,Erwin Schrödinger,Max Born ve daha onlarca gibi bilim insanlarının katkıları sonucunda Kuantum Fiziği adında yeni bir fizik dalı ortaya çıktı.Kuantum dünyasında,bir parçacık aynı anda iki yerde olabilirdi,bir olayın sonucu nedenini oluşturabilirdi,iki parçacık arasındaki mesafeye bakmasızın birbirini etkileyebilirdi,yani çok küçük parçacıkların evreni bizimkine hiç benzemiyordu.Klasik Fizik,Kuantum Fiziği ve Görelilik Kuramları genelde hem fizikçiler hem de biz bilimseverler tarafından ayrı olarak ele alınır.Ama böyle bir yaklaşımın doğru olduğu söylenmez.Bu üç dalın birbirleriyle bağlantıları mevcuttur.Özellikle Kuantum Mekanikleri ile büyük kütleli gök cisimlerinin bağlantıları,evrenin Planck Zamanı’ndan,Kozmik Enflasyon anına kadarki atomdan küçük boyutu,atom altı parçacıkların ve gök cisimlerinin ortak hareketleri gibi birçok bulgu fizikçileri,Kuantum Mekanikleri ile Görelilik Kuramlarını birleştiren bir bir Kuantum Kütle Çekimi teorisi geliştirmeye itmiştir.Klasik fizik ile Kuantum Mekankileri belli ölçüde uzlaşmayı başarmıştır ve eğer Görelilik Kuramları ile Kunatum Mekanikleri,Klasik Fizikte olduğu gibi birleştirilmesi,fizikçilerin asırlardır aradığı ve varlığı meçhul olan “Her Şeyin Teorisi”’ni keşfetmenin anahtarı olacaktır.Görelilik kuramları ile Kuantum Mekaniklerinin birleştirilmesi fikri,uzun yıllardır akademinin ekseriyeti tarafından çılgın ve gerçekleşmesi mümkün olmayan bir teori olarak değerlendirmiştir ancak son yıllarda Kuantum Mekanikleri ile kara delik ve nötron yıldızı gibi çok büyük kütleli gök cisimlerinin etkileşimlerinin
keşfedilmesi,bu teoriyi daha olanaklı hale getirmeye başlamıştır.Bu etkileşimlere örnek olarak, yıldızların ölünce kara delik mi nötron yıldız mi yoksa beyaz cüce mi olacağına kuantum etkileşimlerinin karar vermelidir.Bunun dışında bu etkileşimlere örneklerden birisi, Beyaz Cücelerin belli bir zaman sonra “Kuantum Tünelleme”’nin etkisiyle kara deliklere dönüşmesidir.Beyaz Cüceler,ortalama olarak güneş kütlesindeki yıldızların dış katmanlarını bir patlamayla evrene saldıktan sonra çekirdeğinin kalıp,kütlece neredeyse Dünya kadar olan ama yoğunluk bakımından Dünya’nın 200.000 katı olan gök cisimlerine dönüşürler.Gök cisimlerinin kuantum etkisiyle evrim geçirip çok büyük kütleli cisimlere dönüşmesi,Kuantum Kütle Çekimi teorisini oluşturmakta ve formüle etmekte kullanılabilecek önemli bir olgudur.Onun dışında,”Hawking Reaksiyonu”,fizikçileri hem Kuantum Mekanikleri ile kara deliklerin bağlantılarını araştırmaya itmiş,hem de alı koymuştur.Hawking Radyasyonu,kara deliklerin de aslında termal gövdeler gibi kütle kaybettiğini öne sürmektedir.Bu bilgi,kara deliklerin olay ufkunda kuantum prosedürlerinin gerçekleştiğini açıklamaktadır.Aynı zamanda da,evrenin ilk zamanlarında oluşmuş bir “İlkel Kara Deliğin” nasıl yok olduğunu da mantıklı bir şekilde ortaya koymaktadır.Ama kara deliklerin de kütle kaybetmesi,evrendeki bilgilerin kaybolabileceğini öne sürmektedir.Bu da evrendeki hiçbir şeyin kaybolamayacağı yönünde kanunla çelişir niteliktedir.Bu çelişki “Bilgi Paradoksu” olarak adlandırılır.Ama 2019 yılında yapılan bir araştırma,aslında kara deliklerin kütle kaybı sırasında yuttuğu cinslerin bilgilerinin transfer edildiği tespit edildi.Bu araştırmanın sonucunda bilgi paradoksu çözümlendi ve Kuantum Mekanikleri ile kara deliklerin ilişkilerinin araştırılması yönündeki çalışmalar hız kazandı.Son yapılan bir araştırma,kara deliklerin de belli şartlar altında kuantum özelliklerine sahip olduklarını ortaya koymuştur.Bu çalışma deneysel olmayıp,matematiksel hesaplamalar ve simülasyon çalışmalarının sonucudur.Simülasyonda,örnek bir kara deliğin yanına bir atom altı parçacık yerleştirmiş ve böyle bir konumda kara deliğin hem çok büyük kütleli hem de çok küçük kütleli gibi davranabildiği tespit edilmiştir.Aynı elektronların tespit edilmediği sürece aynı anda iki yerde bulunabileceği gibi.Elektronlar gibi atom altı parçacıkların aynı anda farklı konumlarda bulunabilmesine “Süperpozisyon” denir. Kara deliklerin de süperpoziyona sahip olabilmesi olası gözükmektedir.Buna çok büyük kütlelerinin neden olduğu düşünülmektedir.Bu çalışma,henüz yeni ve akademinin ekseriyeti tarafından kabul edilmemiş olsa da ilerde yapılacak araştırmalar için önemli bir altyapı oluşturulabilecek niteliktedir.Teknolojik gelişmeler,Kuantum Mekanikleri ile kara
deliklerin arasındaki ilişkileri incelememize katkıda bulunmuştur.Parçacık hızlandırıcıları,şu anda mümkün olmasa da gelecekte kara delik prototipleri oluşturabileceklerdir ama çok küçük kütlelerinden dolayı hemen yok olacaklardır.Yapay kara delikler,bilgiyi çok daha hızlı bir şekilde işleyeceğinden daha güçlü Kuantum Bilgisayarları yapımında kullanılabilirler.Kara deliklerin benzerlerini inceleyebilmek,kara delikler hakkındaki alınırdı bilgilerimizi genişletecek ve kara delikler hakkında göremediklerimizi görmemizi sağlayacaktır.Kuantum Fiziği ile Görelilik Kuramlarının ilişkileri,hala sınırlı bilgiye sahip olduğunuz ama evrenin bazı sırlarını açığa çıkarabilecek bir konudur.Elimizde olan olgulardan yola çıkıp bu alan üzerine yoğunlaşılmalıdır.
Kaynakça: https://www.scientificamerican.com/article/black-hole- discovery-helps-to-explain-quantum-nature-of-the-cosmos/
https://www.space.com/black-holes-have-quantum-properties-study
https://www.hindawi.com/journals/ahep/2014/606439/?utm_source= google&utm_medium=cpc&utm_adgroup=SPEC_X_X0000_Jan2024_AHEP _Non- MinimalCoupling&utm_adgroupid=155481601617&utm_campaign=HD W_MRKT_GBL_SUB_ADWO_PAI_DYNA_SPEC_X_X0000_Jan2024&gad_sou rce=1&gclid=Cj0KCQjwiYOxBhC5ARIsAIvdH52T9uYcpnS- KyKvAIk0YI04RLCjtiYccy1_YxqFXHmQX84Mp9-JrwAaAgQuEALw_wcB
https://www.scientificamerican.com/article/quantum-black-holes- 2007-04/
https://imagine.gsfc.nasa.gov/science/objects/dwarfs2.html#:\~:text=A %20white%20dwarf%20is%20what,core%20of%20the%20star%20re