Kara Deliğe Atılan ‘Aksiyon Bombası’, Temel Fizik Kanunlarına Meydan Okuyor

0
44
Birleştirilen aksiyon alanı ve elektromanyetik alan. Görüntü: Imperial College London Üniversitesi

Yoğunluğun sonsuza ulaştığı kara deliklerin merkezinde yer alanlar gibi tekilliklerde, fiziğin ‘paramparça olduğu’ olduğu söyleniyor. Fakat bu durum, ‘her şeyin’ gerçekleşebileceği anlamına gelmiyor. Fizikçiler de hangi kanunların ve nasıl çiğnenebileceğini merak ediyorlar.

Şimdiyse Imperial College London Üniversitesi, Cockcroft Enstitüsü ve Lancaster Üniversitesi’nde çalışan bir araştırma takımı, tekilliklerin yük korunumu yasasını çiğneyebileceği bir durum olduğunu ileri sürüyor. Araştırmacıların kuramı Annalen der Physik bülteninde yayımlandı.

Imperial Fizik Bölümü’nde çalışan ve makalenin eş yazarı olan profesör Martin McCall, “‘Tekillikte bozulan fizik kanunları’, popüler fizikteki en ünlü ifadelerden biri” diyor. “Fakat bunun gerçekte nasıl olabileceğini göstererek, hedefe el üstünde en çok tutulan fizik kanunlarından birini; yükün korunumu yasasını koyduk.”

Yükün korumunu yasası, soyutlanan herhangi bir sistemde (bir bütün olarak evren de dahil) toplam elektrik yükünün hiçbir zaman değişmediğini söylüyor. Buna göre negatif veya pozitif yüklü parçacıklar bir alana girdiğinde, karşılık gelen yüklerdeki aynı miktarda parçacığın dışarı çıkması gerekiyor.

Bu durum, en küçük ölçeklerde gösterilmiş: Büyük Hadron Çarpıştırıcısı gibi deneylerde farklı parçacıklar ne zaman oluşturulup yok edilse, aynı miktarda negatif veya pozitif yüklü parçacıklar oluşmuş veya yok olmuş.

Şimdiyse klasik fizik denklemlerini karanlık madde adayı aksiyonları da dahil edecek biçimde düzenleyen araştırmacılar, (ortaya çıkıp kaybolan kara delikler gibi) geçici tekilliklerin, ömürlerinin sonuna yaklaştıklarında yükleri ortadan kaldırabileceklerini göstermişler.

Aksiyonlar, evrendeki maddenin ‘kayıp’ yüzde 85’lik kısmı olan karanlık maddeyi açıklayabilecek varsayımsal parçacıklar. Bu parçacıkların tahmin edilen özellikleri, fizikçilerin yüzyıllardır bilgi sahibi olduğu türden alanlar (elektromanyetik alanlar) ile etkileşime giren bir alan oluşturabilir. Bu alanlar, Maxwell denklemleri adı verilen bir dizi denklem ile tarif ediliyor.

Diferansiyel geometri adı verilen bir matematik dalını kullanan araştırmacılar, evrenin yük korunum yasanını ihlal ederek yüklerin nasıl oluşturulup yok edileceğini keşfetmişler.

Makalenin eş yazarı Jonathan Gratus şöyle aktarıyor: “Aksiyon alanlarının ve manyetik alanların birleştirilmesiyle yük tutan bir ‘aksiyon bombası’ oluşturduğunuzu; sonrasında bunu kaybolan bir kara deliğe attığınızı hayal edelim. Yapı küçülüp kaybolarak tekilliğe dönüştüğünde, elektriksel yükü de beraberinde götürür. Bu durum, geçici bir tekillik ile yeni önerilen bir aksiyon alanı tipinin birleşiminden meydana geliyor.”

Hayley Dunning/Imperial College London Üniversitesi. Ç: O.

CEVAP VER

Please enter your comment!
Please enter your name here