Karadelikleri kötü bir yıldızlar arası girdap, ne olduğunu kimsenin bilmediği ve çok yoğun olduğundan çekiminden ışığın bile kurtulamadığı kocaman toplar olarak düşünüyor olabilirsiniz. Ama 1974’te Stephen Hawking, kara deliklerin belki de o kadar karanlık olmadığını; belki de çekiminden zorla kaçan parçacıkların soluk parıltısını saldığını kuramlaştırarak bilim dünyasında dalgalar yarattı (bu bir fizik şakası). Bir bilim insanı bu parıltıyı yeniden yarattığını düşünüyor.
İsrail’deki Technion-İsrail Teknoloji Enstitüsünden Jeff Steinhauer, laboratuvarında ışık yasaları yerine ses yasalarını kullanarak bir kara delik analogu yarattı. Steinhauer’ın kara deliği belirleyici bir işaret salarak Hawking’in adaş teorisi olan Hawking ışınımına saygı uyandıran bir kanıt sağlıyor. Bu araştırma kara deliklerin düşündüğümüz gibi dipsiz bir boşluk olmayabileceğini kastediyor. Üstelik bunun, temel amacın çekim teorilerinin gerektirdiği uçsuz mesafeleri ve parçacık fiziğinde çalışılan çok küçük uzunlukları birleştiren bir teori oluşturmak olduğu fizik alanında bir bütün olarak daha geniş imaları var.
‘’Bence bu çalışma Hawking’in hesaplamalarının doğrulaması olarak kendi başına ayakta durabiliyor’’ diye anlattı Steinhauer Popular Science’a.
Işık emen dev bir yaratıktan ziyade Steinhauer’ın kara deliği, “Bose-Einstein kondensi” denen bir madde formu olarak, bir laboratuvarda soğuk rubidyum atomlarından oluşan bir çizgidir. Steinhauer, lazer kullanarak bir çeşit şelale yarattı: bir tarafta yavaşça hareket eden bir sürü atom var, ama sonra kenardan diğer tarafa doğru ses hızından daha hızlı bir şekilde akıyorlar. Bu demek oluyor ki fononlar, sesin özgün birimleri, enerji şelalesinin eski sınırından kaçamazlar. Bu bir kara delik gibidir, uzay kara delikleri dahil, onun ışık parçacıkları yerçekiminin ışık-hız çekiminden kaçamaz. Steinhauer sonuçlarınını 15 Ağustos’ta Nature Physics dergisinde yayımladı.
Kuantum mekaniği gariptir ve en küçük ölçeklerde, parçacıklar anti parçacıklarının yanında ortaya çıkar ve yok olur. Stephen Hawking, gerçek kara deliklerde bu parçacıkların kara deliğin çekiminin en uzak iki yanında gelişigüzel bir şekilde ortaya çıkabileceklerini ve böylece bir parçacığın kara deliğin içine emileceğini ve diğerinin kıl payı kaçmayı başaracağını tahmin etti. Steinhauer bu etkiyi kendi atomik şelalesinin her iki tarafında gözlemledi; kara deliğin içine düşen bir parçacık akımı ve diğer tarafta ortaya çıkan eş bir akım. Steinhauer bu iki parçacığın birbirine karıştığını gösterebildi ki bu da birbirlerinden ne kadar uzakta bulunursa bulunsunlar niteliklerin birbirlerine bağımlı olduğu anlamına geliyordu. Bu olay Hawking ışınımı olarak bilinen şeyin bir gerekliliğidir.
Grant Tremblar, astrofizikçi ve Yale Üniversitesinde NASA’nın Einstein Fellows projesinin bir üyesi, Popular Science’a bir e-postada, Steinhauer’ın gerçek kara delikler kullanmadığını vurgulamanın önemli olduğunu söyledi. Bu sonuçlar uzayda gördüğümüz kara deliklerin de aynı davranışlara sahip olduğu şeklinde yorumlanmamalıdır. Ancak, Brain Greene gibi fizikçiler her şeyin bir teorisini yapabilmek adına yerçekimi ile elektromanyetiğin ve atomun içindeki kuvvetlerle sicim teorisi ve kuantum çekimi gibi teorilerin birleştirilmesini sıklıkla tartışıyor. Steinhauer parçacıkların yerçekimi ile kara delikteki etkileşimini gözlemlemenin bu teorilerin aslında birleştirilebileceklerini ekledi. Steinhauer’ın kara deliklerinde Hawking ışıması görmek onun ses analoglarının gerçek şeyin modellerini yapmada faydalı araçlar olduğunu gösterdi.
‘’Bu sonuç Bose-Einstein kondensinin laboratuvar ortamında nasıl bir kara delik analoğu gibi davrandığının inanılmaz zarif bir örneği,’’ diyor Tremblay, ‘’gerçek bir kara delikte hiçbir zaman yapılamayacak deneylere olanak tanıyor.’’
Sercan Sin
