Ve onları evreni geçmek için kullanabilir miyiz?
Bilim kurguda, uzay kaşifleri rutin olarak iki kara delik ile birbirine bağlanan uzay-zamandaki solucan deliklerinden geçerler - gök cisimleri o kadar yoğun ki ışık bile pençelerinden kaçamaz.
Ama kara delikler gerçekten solucan deliklerine açılan kapılar mı? Ve bu solucan delikleri "Star Trek"teki benzerlerine benziyor mu?
Kısa cevap muhtemelen hayır, ancak evrenin matematiği bunu tamamen dışlamaz.
Kendi başlarına, bir kara deliğin merkezindeki tek şey bir tekilliktir - sonsuz yoğunlukta bir nokta.
Bununla birlikte, teoride, bir kara delik, bir solucan deliği oluşturmak için beyaz delik adı verilen bir ayna ikizi ile eşleştirilebilir. Yine de, bu teorik solucan delikleri, bilim kurguda tasvir edilenlere hiç benzemezdi - geleneksel solucan deliklerinin inanılmaz derecede kararsız olduğu tahmin ediliyor, yani tek bir madde parçacığının içine girdiği anda çökecekleri anlamına geliyor.
Bazı fizikçiler, bir solucan deliğinin dönen bir kara delikten oluşması halinde daha kararlı hale gelebileceğini tahmin ediyor, ancak bu senaryoda ne olduğuna dair anlayışımız en iyi ihtimalle bulanık.
Einstein-Rosen köprüleri
Bilim adamları ilk önce kara delikleri evrendeki gözlemlerle değil, Einstein'ın genel görelilik teorisinin matematiğiyle keşfettiler . Bu denklemler, yeterince maddeyi yeterince küçük bir hacme indirirseniz, yerçekiminin diğer tüm kuvvetleri alt ettiğini ve maddeyi tekillik olarak bilinen sonsuz küçük bir noktaya küçülttüğünü gösterdi.
Kara delikler tek yönlü yolculuklardır. Birisi, olay ufku olarak bilinen sınırlarını bir kez geçtiğinde, asla kaçamazlar. Kara delikler bir zamanlar Einstein'ın denklemlerinin bir hilesi olarak görülürken , astronomik gözlemler sonunda evrende kara deliklerin var olduğunu ortaya çıkardı.
Ancak aynı matematik, bir kara deliğin tam tersini de sağlar: bir beyaz delik. Beyaz deliğin merkezinde hala bir tekillik ve onu çevreleyen bir olay ufku vardır. Ancak, bir beyaz delik ile bir kişi, içine düşmek ve kaçmayı imkansız bulmak yerine, olay ufkuna dışarıdan asla ulaşamaz, çünkü içeriğini sürekli olarak ışık hızından daha hızlı bir şekilde evrene fırlatır.
Bir kara deliğin ve bir beyaz deliğin eşleştirilmiş tekilliklerini birbirine bağlamak, Einstein-Rosen köprüsü olarak da bilinen en basit solucan deliği türünü oluşturur.
Pek kullanışlı değil
Ne yazık ki, Einstein-Rosen köprüleri kozmosu geçmek için pek kullanışlı değil. Birincisi, solucan deliğinin girişi olay ufkunun arkasında yer alır. Bir kişi beyaz delik tarafına giremediğinden, girmek için bir kara deliğin içine düşmesi gerekir. Ama biri olay ufkunu bir kez geçtiğinde, asla kaçamazlar. Bu, solucan deliğine girerseniz sonsuza kadar içeride sıkışıp kalacağınız anlamına geliyor.
Einstein-Rosen köprüleriyle ilgili diğer sorun, kararlılıklarıdır. "Bu köprü bir tür solucan deliğidir, ancak geçicidir: herhangi bir nesne onu bir taraftan diğerine geçmek için kullanamadan önce sıkışır. Bu anlamda, bu anlamda bir solucan deliği yoktur, çünkü kişi onu geçemez .
Bu kararsızlık var çünkü bir solucan deliği yaratmak maddenin çok hassas ve dikkatli bir şekilde düzenlenmesini gerektiriyor. Bu hassas dengeyi bozan herhangi bir şey - hatta tek bir ışık paketi veya foton bile - solucan deliğinin anında çökmesini tetikleyecektir. Solucan deliği, aşırı gerilmiş bir lastik bant gibi, ışık hızından daha hızlı bir şekilde kendisini parçalayacak ve herhangi bir şeyin aşağı inmesini engelleyecekti.
Ek olarak, fizikçiler büyük ölçüde evrenimizde beyaz deliklerin olmadığını düşünüyorlar. Kardeşlerinin aksine, beyaz delikler fevkalade dengesizdir. Matematiğe göre, bir parça madde bile onlara doğru düştüğünde anında patlarlar. Bu nedenle, beyaz delikler doğal olarak oluşsa bile, çok uzun sürmezler.
Beyaz deliklerin varlığının belirsizliği, Einstein-Rosen köprülerinin kararsızlığı ve bunların göreli yararsızlığının birleşimi, eğer solucan delikleri varsa, muhtemelen Einstein-Rosen köprüleri değiller demektir.
Dönen bir tekillik
Daha karmaşık bir tür kara delikten bir solucan deliği inşa etmenin bir yolu olabilir: dönüşlerini hesaba katın. Tüm kara delikler dönüyor, ancak Yeni Zelandalı matematikçi Roy Kerr, karadelikleri döndürmenin matematiğini ilk çözen kişi oldu.
Dönen bir kara deliğin merkezinde, aşırı merkezkaç kuvvetleri, nokta benzeri tekilliği bir halkaya yayar. Bu "halka tekilliğinin" bir solucan deliğinin girişi haline gelmesi mümkün olabilir, ancak bir kez daha kararlılık sorunu ortaya çıkıyor.
"Bir Kerr deliğinin tekilliği bir 'iç ufuk' ile çevrilidir, bu da 'dış ufuk' ile çevrilidir. İnsanlar, iç ufkun sabit bir kavram olmadığına ve düşen küçük miktarlardaki maddenin bu ufkun içindeki bölgeyi tamamen değiştireceğine ve dolayısıyla tekilliği de değiştireceğine inanıyor." dedi Mathur. "Bu istikrarsızlığın nihai sonucu net değil." Sorun şu ki, madde halka tekilliğine doğru düşerse, birbiriyle rekabet eden iki etkiyle karşılaşır: tekilliğin kendisinin muazzam yerçekimi çekimi ve kara deliğin merkezindeki dönüşün zıt yönde hareket edecek olan aşırı merkezkaç kuvveti. .
Tahmin edebileceğiniz gibi, bu çok rahat bir durum değil ve işler çok hızlı bir şekilde altüst olabilir. Durum o kadar istikrarsız ki, tekilliğin oluşmasını bile engelleyebiliyor. Bu durumda, birçok fizikçi, dönen bir kara delikten çıkan "halka tekilliği" kavramının, bu nesneleri daha iyi anladığımızda daha somut bir fikirle değiştirileceğine inanıyor.
0 Yorumlar