İnanılmaz Teori: Büyük Patlamada Patlayan Bir Kara Delik Miydi?

Uçsuz bucaksız evreni anlamaya çalışan bir tür olarak 19 ve 20. Yüzyılda gösterdiğimiz gelişmenin yüzbinlerce yıllık tarihimizde eşi benzeri yok. 100 yıl gibi insanlık için kısa, evren için minicik bir zaman önce henüz Samanyolu Galaksisinin evren olduğunu zannediyor, bu evrenin statik, sabit, mutemelen ezeli ve ebedi olduğuna inanıyorduk. Newton yasaları da bunu bir nevi destekliyordu.

Tüm bunlar sadece birkaç yıl içinde dramatik bir biçimde değişecekti. Albert Einstein’ın Genel Göreliliği Newton’ın kütleçekiminin yerine geçecek ve bununla birlikte madde, enerji ve uzay-zaman kumaşının arasındaki ilişkiyi de net bir şekilde ifade edecekti. Einstein’ın denklemlerine göre evren sabit olamazdı, dinamik olmalıydı. Sonrasında evrenin genişlediği anlaşılınca bu iddiası da doğrulanacaktı.

Ayrıca Einstein kara delikleri de öngörmüş ve bunlar da daha sonra kanıtlanmıştı. Öngördüğü ve kanıtlanan sayısız teorisinden bir başkası.

Ama biz buradan devam edeceğiz. Kara deliklerden. Konuştuk daha önce ve her fırsatta da adını anıyoruz ama bugün kara deliklere ve barındırdıkları gizeme öyle bir açıdan bakacağız ki, bazı taşları yerinden oynatabiliriz. Hazır mıyız?

Kara deliği kara delik yapan nedir? Karanlık kısmı değil elbette. Olay ufkudur bir kara deliğin ayırt edici özelliği. Olay ufku dediğimiz çizgi, sınırın bir tarafı başka, diğer tarafı bambaşka bir evren gibi. Dışındaysanız bir şansınız var. Yeterince hızlı olabilirseniz kaçabilirsiniz.

İç kısmındaysanız. Bildiğiniz tüm sonları unutun. Gerçekten bir cisim için her şeyin sonudur bu. Ölmekten bile başka bir son. Tekilliğe doğru giden bir son. Hem de birkaç saniye içinde o tekillikte, kara deliğin merkezinde bulursunuz kendinizi. Geriye sizden kalan tek şey kara deliğe kattığınız ek kütle olur. Son videoda da bahsettiğimiz gibi. Kara delikler ne yerse yesin, büyür… Kütle kazanır.

İyi de bunun bizim evrenimizin başlangıcı ile ilgisi nedir?

Çok acayip. Geliyoruz.

Şimdi. Evrendeki her şey. Ama her şeyi alıp bir atom çekirdeğine sığdırmaya çalışalım birlikte. Her şey derken de şunlardan bahsediyoruz. Malzemelerimiz şunlar.

Proton, nötron ve elektronlardan oluşan bildiğimiz madde.

Normal maddeyle neredeyse hiç etkileşime girmeyen hayalet parçacık nötrinolar.

Bugüne kadar tespit edilmemek için her şeyi yapan ama evrenin dört bir yanını kaplamış karanlık madde.

Kozmik tarih boyunca en ufak elektromanyetik olayın bile enerjisini taşıyan sevgili fotonlar. Işık parçacıkları.

Ve bir kütle her hareket ettiğinde uzay zamanın kumaşında oluşan kütleçekim dalgaları.

Evet. Bu malzemeler bizim için yeterli.

Evrene bir baktığımızda da her yönde 46 milyar ışık yılı kadar görebiliyoruz. Ve tüm malzemeleri gözlemlenebilir evrene uygun şekilde birbirine karıştırdığınızda Einstein’ın efsane formülü E = mc2’ye göre evrenin “kütlesini” hesaplayabilirsiniz.

O zaman sorumuz şu. Her şeyi tek bir noktaya toplasak ne olurdu? Bunun cevabı net. Büyük herhangi bir kütleyi şu anda tek bir noktaya sıkıştırdığımızda ne olursa o olurdu. Kara delik.

İşler burada ilginçleşmeye başlıyor işte.

Einstein’ın kütleçekiminin inanılmazlığı da burada devreye giriyor. Bu bahsettiğimiz kütle ve/veya enerji mesela elektrik yüklü değilse ve farz edelim ki dönmüyorsa, bir spini yoksa, bu söz konuısu kara deliğin ne kadar büyük olacağını sadece kütle miktarı belirliyor. Buna da kara delik videomuzdan hatırlarsanız Schwarzschild yarıçapı diyoruz. Kısaca bir maddeyi karadeliğe çevirmek için sıkıştırmanız gereken yarıçaptır bu. Bir kütle bu yarıçapa kadar sıkışırsa filmin sonu gelmiştir. Kara deliğe dönüşmekten başka ihtimal yoktur.

Ve evrendeki tüm maddeyi alıp tek bir noktada sıkıştırsaydık ve bir karadelik oluştursaydık bu kara deliğin Schwarzschild yarıçapı ne olurdu biliyor musunuz? Neredeyse tam olarak gözlemlenebilir evrenin boyutu kadar. Tesadüf mü? Yani biz, her şey bir kara delikten mi geldik?

Durun. Daha başlamadık bile. Daha da garipleşiyor.

1960’ların ortalarında evrene bakış açımızı kökünden değiştiren bir keşif gerçekleşecekti. Uzay boşluğuna baktığımızda, nereye bakarsak bakalım her yönden gelen çok düzenli, düşük enerjili bir ışıma vardı. Bu ışıma, radyasonun sıcaklığı da mutlak sıfırın sadece birkaç derece üzerindeydi. Neredeyse mükemmel bir karacisim ışıması gerçekleştiriyordu. Sanki sıcak, termal bir kaynaktan geliyor gibi.

İlk keşfedildiğinde “kadim alev topu” adı verilen bu olguyu bugün “kozmik arkaplan ışıması” olarak biliyoruz. Bu en basit haliyle evrenin çok önceden çok daha sıcak ve yoğun olduğunu, gittikçe genişlediğini ve soğuduğunu gösteriyordu.

Bu nedenle kaseti geriye sardığımızda her şeyin çok daha küçük ve yoğun olduğu çıkarımını yapabiliriz. Ve en başa gittiğimizde bir tekilliğe ulaşırız. Bu tekilliği de sadece kara deliklerde görebiliyoruz. Yoğunluğun, sıcaklığın ve enerjinin tüm fizik yasalarını geçersiz kılacak kadar yüksek olduğu noktalar.

Ve bir kara deliği ifade eden denklemlere baktığımızda sıradışı bir şeyle karşılaşıyoruz.

Misal. Olay ufkunun hemen dışından başlayıp herhangi bir yere kadar çizdiğiniz çizginin mesafesi Schwarschild yarıçapından sonsuza kadar gidebilir. Diğer taraftan olay ufkunun hemen iç kısmından başlayıp karadeliğin merkezine, tekilliğe kadar bir çizgi çizerseniz bu mesafenin tam tersi sıfır olduğunu görürsünüz. Sonsuzluk karşısında sıfır.

Ne var bunda diyebiliriz.

Fakat matematik bize başka bir şey söylüyor.

Mesafe ve yarıçapın yerini değiştirdiğinizde bir karadeliğin olay ufkunun dışındaki özellikler ile içindeki özellikleri karşılaştırdığınızda her anlamda tıpatıp aynı olduğunu görürsünüz.

Gerçekten çok ilginç.

Tabi diğer taraftan evreni anlayışımız son yüzyılda çok daha gelişti. İki yeni keşifle taşlar yerinden iyice oynadı. Bunlardan birisi “cosmic inflation”dı. Kozmik Genişleme diyebiliriz. Yani büyük patlamada hemen önce evrenin inanılmaz büyük bir hızla genişlediğini keşfetmemiz. Sanki uzaya özgü bir enerji bir tür alandan gelmiş ve bu genişleme sona erdikten sonra patlama gerçekleşmişti.

İkinci keşif de karanlık enerjiydi. Evren genişledikçe uzak galaksiler hızlanarak uzaklaşıyorlar. Yine sanki uzay boşluğunun kendine ait bir enerjisi var gibi. Ve bu enerji evren genişledikçe seyrelmiyor. Daha da güçleniyor gibi. Ve bu kozmik genişleme ve karanlık enerji keşiflerinden beri bilim insanları aralarında bir bağlantı olabileceğini düşünüyorlar.

Ama ne? İşte yine burada kara deliklerin bu cevabı barındırdığı düşünülüyor.

Kara delikler yuttuğu her kütle ile kütle kazanır, büyür, sonrasında Hawking ışıması ile kütle kaybeder. Bu durumda yığınla soru çıkıyor ortaya. Bu süreçte mesela olay ufkunun boyutu değiştikçe olay ufkunun içinde bulunan bir gözlemci için uzayın enerjisi de değişiyor mu? Kozmik genişleme ile başlayan büyük patlama süperkütleli bir karadelikten ortaya çıkmış olabilir mi? Karanlık enerji dediğimiz de kara deliklerle ilişkili olabilir mi?

Daha da çılgını. Biliyoruz sürekli kara delikler oluşuyor evrende. Bu durumda her bir kara delik içinde bir bebek evren mi saklıyor?

Bunlar elbette spekülasyon ve çok uzun süredir fizikçilerin aklını kurcalıyor. Özellikle uzmanlık alanınız karadelikler, termodinamik, entropi, genel görelilik ve evrenin başlangıcı veya sonu ise bu soruları sormadan durmanız imkansız.

Ve bu çerçevede birçok model de ortaya çıktı. Fakat tüm modeller maalesef biraz eksik kaldı. Bilimsel bir modelin başarılı olması gereken özellikleri eksikti. Eksik derken de şundan bahsediyoruz.

Hiçbir model bugüne kadar gözlemlenmiş ve kanıtlanmış olguları yeniden oluşturamadı.

Önceki teorilerin açıklayamadığı yeni bir iddia ortaya koyamadı.

Mevcut teorilerden farklı olan ve test edebileceğimiz yeni tahminler yapamadı.

Bu modellerden en iddialısı Roger Penrose’un Döngüsel Evren modelidir. Bir evrenin ölümü sonrasında yeni bir evren doğurması iddiası. Elbette bununla ilgili elimizde herhangi bir kanıt yok maalesef.

Evrenin doğuşu ile kara delikler arasındaki bağlantıyı inceleyen diğer modeller gibi.

Fakat az önce bahsettiğim tüm olasılıklar bu bağlantıyı yok saymamızı da engelliyor. Evrenin doğuşu ile büyük patlama öncesinde bulunması muhtemel süper kütleli bir kara deliğin arasında bir bağlantı olması muhtemel. Ve evrenimizde şu anda meydana gelen tüm kara deliklerin içinde bir evren bulunması da.

Ancak elimizde bunu bize gösterecek güçlü bir kanıt maalesef bulunmuyor. Ki bu da teorik fizikçilerin karşılaştığı en büyük zorluktur. Gözlemlenebilir evrende yeni bir teorinin kırıntılarını bulmak, bu yeni teoriyi mevcut teorilerden ayıracak kanıtları bulmak. Bunları bulmadan herhangi bir gerçeklikten bahsetmek mümkün değil. Ancak yine de bu ihtimali göz ardı etmek büyük bir hata olabilir.

Yani bir kara deliğin içine düşsek ne olur sorusunun çok ilginç bir cevabı var karşımızda. Eğer bir kara deliğin içine düşseydiniz, yeni bir evrenin malzemesini oluşturacak malzemeyi sağlayabilirdiniz. Bir anda tamamen bir hiç olup, bir evren olarak doğabilirdiniz…

İngiliz komedyen Craig Ferguson, Between the Bridge and the River isimli kitabında şöyle bir şey söylemişti..

“Evren akıl almaz derecede büyük. Çok. Çok büyük. Ve evrenle ilgili bilmeniz gereken iki çok önemli kural vardır.

Birinci kural, hiçbir şey sonsuz değildir. Her şeyin bir sonu vardır. Siz, aileniz, eviniz, arabanız, gezegenler, güneş… Her şey…

İkinci kural ise, her şey sonsuzdur… Her şey. Sonsuza dek yaşar…”

Ve her zaman olduğu gibi. Tekrar görüşene dek. İyi ki varsınız. Sevgiler…