Hawking’in Ardından

Avatar
Tarih Nisan 02, 2018, 1:21 am
6 mins

Profesör Hawking’in vefatının ardından sosyal medya bilimsel paylaşımlar ile doldu. Yine bu popüler bilim furyası malesef bir haftalık bir kısa süre ile kısıtlı kaldı.

Bu yazımızda Hawking’in bilim dünyasına kattığı Hawking Radyasyonu teorisini anlatmaya çalışacağız.

 

Matematiğin Tahminsel Gücü

 

İnsanlığın bilim macerası geçmişten günümüze teknik olarak evrilmiştir. Bundan iki yüz sene öncesine kadar bilim gözlem öncelikli olarak ilerlemekteydi. Gözlemi yapılan olayların açıklaması matematiksel olarakta yapılarak deteministik bir yapı ortaya konulurdu. Klasik mekaniğin yavaş yavaş yerini modern fiziğin iki kuramına, genel görelilik ve kuantum mekaniğine bırakması ile gözlemlenebilirlik daha zor bir hale geldi. Nedeni ise artık kolay incelenemeyen sistemler ile çalışılmasıydı. Böyle bir durumda fizik biliminde matematiğin ağırlığı arttı. Artık fizikçiler gözlem ağırlıklı çalışmak yerine düşünce deneyleriyle matematiksel teoriler üzerine çalışmaya ağırlık verdiler. Bu durum bir dizi gariplikler ortaya çıkardı.

Örneğin Einstein’ın genel görelilik kuramında kullandığı matematikten garip bir çıkarım yapmak mümkündü.

Genel göreleliğe göre uzay ve zaman bir birinden iki ayrı varlık değil bir birine bağlı sistemlerdi. Uzay ve Zaman içerisinde var olan cisimler ise bu sistemi bükmeliydiler. Bu bükülme ne kadar fazla olursa uzay zamanın o noktasında okadar çekim gücü vardır anlamına gelmekte. O vakit uzayda sonsuza yakın yoğunlukta noktalarda olabilirdi ki bu noktalar çok yüksek çekimleri sayesinde evrendeki herbir maddenin hatta ışığın bile kendisinden kaçmasını engelleyebilmeliydi.

Einstein’ın yaptığı bu matematiksel çıkarım bilim dünyasını derinden sarstı. Einstein Böylelikle 1916 yılında karadeliğin ilk tanımını yapmış oldu, lakin ilk karadeliğin gözlemlenmesi ise bundan tam 55 yıl sonra 1971 senesine tekabül etti.

 

Karadelik

 

Yukarda anlatıldığı üzere karadeliğin esas özelliği kara deliğin olay ufkuna (Çekim etkisinden kaçılmanın imkansız olduğu yüzey) giren veya yüzeyinde olan bir cisim artık geri dönüşü olmayan bir yola girmesidir. Olay ufkuna varmış bir cisim yalnızca karadeliğin merkezine doğru yolculuk edebilir. Üzerindeki net kuvvet yalnızca bir noktaya, karadeliğin merkezine teklik noktası adını verdiğimiz noktaya götürür bu cismi. Böylece kara deliğin çekiminden kaçmak imkansızdır ki karadeliğin tüm fiziksel belirtileri bunu gösterir.

 

Hawking’in Teorisi

 

Hawking ise muhteşem bir düşünce deneyi ile bu söyledikleirmizi yalanlar bir teori koydu ortaya. Öncelikle uzay boşluğunu açıklamamız lazım bu teoriyi anlayabilmemiz için. Uzayda gördüğümüz boşluk olarak adlandırdığımız alanlar aslında bir çok parçacığın anlık olarak var olup yok olduğu yerlerdir. Örneğin hiçbir parçacığın olmadığı bir mekan hayal edelim. Bu kapalı sistemde tek bir şeyin çalışmasını bekleriz. Burada yoktan hiçbirşey var olmamalı vardan da hiçbir şey yok olmamalı. O zaman bu hayal ettiğimiz mekanda hiç bir değişikliğin olmamasını bekleriz. Lakin izole ettiğimiz bu boşlukta saniyede milyarlarca madde ve anti madde oluşup birbirini yok etmektedirler. Demem odur ki boşluk dediğimiz mekanda her an yeni parçacıklar yoktan var olmakta vardanda yok olmakta.

Bu var olup yok olma tekerrürü evrenin her yerinde olmakta karadeliğin olay ufku da dahil olmak üzere. Hawking şu muhteşem çıkarımı yaptı.

Diyelim ki yoktan bir madde ve anti madde ikilisi var oldu. Doğal olarak bu ikisi bir birini hızlıca yok etmek istemeli lakin bir sıkıntı var. Bunlardan birisi kara deliğin çekimine kapılırsa diğeri o noktadan yani karadeliğin çekiminin tersi yönüne fırlamalı. Yani karadeliğin içinden bir parçacık kurtulabilmeli.

İşte bu fırlama eylemine Hawking ışıması denmekte. Bu ışıma bir karadeliğim bile zamanla enerji kaybetmesi gerektiğini söylüyor bize. Sonsuz olduğunu düşündüğümüz karadeliklerin bile bir ömrü olduğunu anlatıyor.

Sadece hayal gücü ile evrenin bilinemeyecek noktalarını açıklayabilen Hawking genel görelilik teorisini muhteşem bir bilgelikle kullanarak teorik fizik dünyasına muhteşem bir katkı yapmıştır. Kendisini şükranla anıyoruz.

Yorumlar

  • (not be published)