Karadelikler, ışıktan daha hızlı ve zamanda geriye giden parçacıklar mı püskürtüyorlar? ABD’nin en önde gelen araştırma kurumlarından birin- de görevli iki fizikçi, böyle özellikler taşıyan parçacıkların, karadeliklerin merkezlerinde olup bitenleri açıkla- ma iddiasındaki bir kuramın imdadı- na yetişebileceğini söylüyorlar. Bili- nen fiziği iki ünlü kuram yönetiyor.
Çok büyük kütleye sahip nesnelerle ilgili açıklamalar Einstein’ın geliştir- diği genel görelilik kuramıyla yapılı- yor. Kuantum mekaniğiyse, atom öl- çeğinde ve daha küçük yapılar arasın- daki ilişkileri açıklıyor. Işığın bile ka- çamayacağı kadar yoğun bir kütleçe- kime sahip oldukları için bu adı alan karadelikler, 50 Güneş kütlesinden büyük yıldızların yakıtlarını tüketip neredeyse uzay-zamanda yok sayıla- bilecek kadar küçük bir alana sıkış- masıyla oluşuyorlar. Dolayısıyla hem çok büyük kütleli, hem de küçük ol- duklarından her iki kuramın da uz- manlık alanına giriyorlar. Ne yazık ki, fizikçilerin tüm çabalarına karşın bu iki kuram birbiriyle pek uyuşmuyor.
Böyle olunca da bir karadeliğin mer- kezinde ne gibi denklemlerin geçerli olduğunu kimse bilemiyor.
Bununla birlikte, geçtiğimiz bir- kaç on yıl içinde ortaya atılan bir dizi kuram, bu gizemli nesnelerin içini an- lamaya çalışan fizikçilerin umutlarını arttırdı. Örneğin, "sicim" kuramı kara- delikleri de, parçacıkları da son dere- ce küçük, iplik parçaları gibi titreşen enerji paketçikleri olarak tanımlıyor.
Bir parçacığın karadeliğe düşmesi, ku- rama göre son derece basit bir neden- le iki farklı sicimin birbiriyle birleş- mesi nedeniyle oluyor. Daha da heye- can verici bir gelişmeyse fizikçilerin şimdi bu gibi kuramları bir büyük "M- kuramı" halinde birleştirmeleri. Bu kuram karadeliğin merkezindeki olay- lar hakkında pek çok şey açıklayabili- yor. Ama gene de bir sorun var: Kara- delikler önlerine çıkan her şeyi yiyip yutuyor görünmelerine karşın, M-ku- ramına göre bu olanaklı değil. Suyla yağ nasıl birleşemiyorlarsa, kurama göre yüksek enerjili parçacıklar da ka- radeliklerle bütünleşemiyorlar.
Princeton Üniversitesi İleri Araş- tırmalar Enstitüsü fizikçilerinden Daniel Kabat, "bir parçacığı karadeli- ğe doğru gönderirseniz ve o da yete- rince yaklaşabilirse, karadelik tarafın- dan soğurulabilmesi için bir meka- nizma gerekir; çünkü parçacık kara-
deliğe fazla yaklaşırsa kararlılık duru- mu bozulur" diyor. Eğer bu kararsız- lığı düzeltecek bir yol bulunmazsa, kara deliğin bu maddeyi dışarı püs- kürtmesi gerekir. Böyle bir şeyse bil- diğimiz doğa yasalarıyla çelişiyor.
Kabat ve gene Princeton fizikçile- rinden Gilad Lifschytz, hem M-kura- mını ayakta tutacak, hem de bir kara deliğin yemeğini rahatça hazmetme- sine olanak verecek bir yol buldukla- rına inanıyorlar artık. İki fizikçiye gö- re işin sırrı "takyon" (tachyon) larda yatıyor. Takyon, kafamızda zaman içinde geriye doğru gidiyormuş gibi canlandırabileceğimiz, hayali bir küt- leye sahip parçacıklara verilen ad. Bu parçaların ışıktan hızlı hareket ettik- leri varsayılıyor. Gene varsayıma göre bizim için ışık hızına erişmek nasıl olanaksızsa, onlar için de ışık hızına
"düşmek" olanaksız. Fizikçiler ayrıca hızla bozunan tüm kararsızlıklara da
"takyon" adını takıyorlar.
Şimdiye değin hiç kimse bir tak- yon görebilmiş değil. Bununla birlik- te araştırmacılar, takyonların gerçek- ten de bir parçacığın fazla enerjisini gidererek onu karadelik tarafından yutulur hale getirebileceğini kanıtla- mış bulunuyorlar. Kabat ve Lifschytz, Journal of High Energy Physics (Yüksek Enerji Fiziği Dergi- si) tarafından yayımlanacak ortak ma- kalelerinde, parçacıkların, karadelik- le birleşirken takyon püskürttükleri- ni öne sürüyorlar. Kabat, "bu takyon- lar bir karadeliğin içindeki dinamik için önemli, ama karadelik dışındaki bir gözlemcinin bunları görebileceği- ni hiç sanmıyorum" diyor.
Eğer takyonlar gerçekten de M- kuramının sorununu çözebiliyorlarsa, fizikçiler sonunda bir kara deliğin içinde ne olup bittiğini anlaşılır bir biçimde açıklayabilecek bir araç bul- muş olacaklar. Kabat, "bunlar saye- sinde kesin hesaplar yapabiliyoruz ve böylesine kesin hesaplar fizikte öyle kolay rastlanan şeyler değil" diyor ve ekliyor: "Ortaya çıkan karadeliğin ol- dukça inandırıcı bir resmi."
New Brunswick’teki Rutgers Üniversitesi fizkçilerinden Michael Douglas etkilenmiş görünüyor: "Ol- dukça ilginç bir makale " diyor; "Bir hayli yeni düşünce ortaya koyuyor."
Seife, C. Into the Void, New Scientist, 9 Ocak 1999
Çeviri, Raşit Gürdilek
Mart 1999
