En Büyükten En Küçüğe – 8: Karadelikler

Uzay zaman, madde veya ışık fark etmez cisimlerin etrafında bükülürler. Einstein’ın anladığı uzay zaman budur. Bunu ispatlamıştır.

Stephan Hawking ise büyük ölçeklerde karadeliklerde olduğu gibi çökmenin kaçınılmaz olduğunu matematiksel formüllerle ispatladı. Yani Einstein’ın teorisinin genişletilmesi gerekiyordu.

Bir karadelik oluşması için muazzam büyüklükte yıldız gerekir. O kadar büyük kütlenin kendi çekirdeğine çökmesiyle oluşurlar.

Örneğin güneşimizin karadelik olması için onun yaklaşık 5-6 km lik bir küreye sıkıştırabiliyor olmamız gerekir. Veya dünyayı tüm içeriğiyle beraber yaklaşık bir portakala sığdırmak gerekir.

Ama evrendeki karadeliklerin çoğu güneşten çok daha büyük yıldızlardan doğmuştur. Böyle doğan karadeliklerin radyasyon sıcaklığı, yani Hawking sıcaklığı mutlak sıfırın on milyonda biri kadar sıcak olmalıdır.

Karadeliklerde geri dönmenin imkânsız olduğu bir de sınır vardır ve buna Karadelik ufku denir. Işığın bile buradan kaçamadığı bir sınır. Stephen Hawking 1975 de karadeliklerin buharlaştığını, hatta buna mecbur olduklarını keşfetti. Bu ispatlandığında muhtemelen bir Nobel’i hak etmiş olacak.

En Büyükten En Küçüğe – 9: Büyük Şişme

Sınırlarımızı bilmek için bu yazıda Planck duvarını biraz açalım.

Max Planck kuantum fiziğini başlatan sayılan Alman bilim insanı. 1918’de Nobel almıştır. Planck çok küçük şeyler için belli bir sınırın ötesine geçince kuantum etkiler artık gözardı edilemez der. Çok büyük ve enerjik olanalar için Einstein teorileri geçerlidir. Çok küçük ise Planck teorilerine bakmak gerekir. Planck sabiti ışık hızı gibi veya kütle çekimi sabiti gibi bir sabittir. Daha az bilinen ama onlar kadar önemli.

Kütlenin 21 mikrogram yani gramın yirmi milyonda birine Planck Kütlesi, metrenin milyarda birinin milyarda birinin milyonda birine Planck Uzunluğu ve saniyenin milyarda birinin milyarda birinin milyarda birinin milyarda birinin milyonda birine Planck Zamanı denir.

Öngörebildiğimiz en küçük karadelik mesela 1 Planck kütlesindedir. 1 Planck boyutlarında Ve bu karadelik 1 Planck zamanında buharlaşır.

Bize ulaşan en eski ışık 13,8 milyar yaşındadır. O da son saçılma yüzeyinden bize gelir. Bu son saçılma yüzeyinde evren yaklaşık 380.000 yıl yaşındaydı ve 3000 santigrat derece sıcaklıktaydı. Bundan sonra genişleyip soğumuştur. Bunlar bildiğimiz detaylar. Evrene ve mikrodalga arka plan ışımasına baktığımızda -270,42 derece olduğunu görürüz. Bunu da biliyoruz. Bilmediğimiz ise neden her yerde bu sıcaklıkta olduğudur.

Nereden bakarsanız bakın bu değerleri bulursunuz. Böyle olması için aslında bir nedenimiz yok. Hatta olmaması gerekir. Bunu açıklamak için de büyük şişme denilen bir teorimiz var.

Büyük patlamadan önce büyükşişme gerçekleştiyse ancak bu sıcaklıklar her yerde aynı olabilir. Madde ışık falan hiçbiri var olmadan önce kütle çekimi karşıtı bir şişm ealanı evreni ışık hızından daha hızlı şişirir. Bu Einstein’ın ışık hızına aykırı değildir burada uzay zamanın kendisi genişler bir sinyal vs değil. Bu alanın İnflaton denilen parçacıkları ise henüz keşfedilmedi.

Evren önce şişti sonra büyük patlama oldu. Ondan beri de evrenimiz genişliyor. İlk 8 milyar yıl normal genişledikten sonra birden hızlandı bu genişleme. Bu 1988’de kanıtlandı. Ve Riess ve Schmidt Nobel aldılar.  Kozmik şişme 10-36 saniye ile 10-32 saniye arasında gerçekleşti. Bu sürede de 1026 kat büyüdü.

Büyükşişme, büyük ile küçüğü buluşturma çabalarının bir sonucudur. Bunları birleştirerek açıklama potansiyeline sahiptir. Bu teorinin detaylarını da başka bir yazıda ele alacağız.

Y.Emir Emirmahmudoglu 

Matematiksel

Okuma ve kaynaklar:

Rölativite, The Special and The General Theory, Albert Einstein, 1989,

The Universe in a Nutshell, Stephen Hawking, November, 2001,

The First Three Minutes: A Modern View Of The Origin Of The Universe, Steven Weinberg, 1977,

The Quantum Theory, Steven Weinberg, 1995,

String Theory, Joseph Polchinsky, 2000,

Paul Sutter, When the Lights Went Out in the Universe,  https://www.space.com/35763-dark-energy-lights-out-on-the-universe.html,

The Universe, Christophe Galfard, 2016,

Populer Science, Sayı: 50,52,60.62

Bilim ve Teknik, Kuantum Eki, Eylül 2006,

Yıldız Takımı, Zaman Eki, Kasım 2008,

Yeni Ufuklara, Elementlerin Oluşumu Eki, Mart 2008,

Düşünbil Dergisi, Sayı 39, 2013,

Standart Model, https://physics.info/standard,

Leave a comment