Araştırmacılar evrende 5 boyut veya daha fazla boyutta olabilecek tuhaf bir kara deliğin modern fiziğin temeli Genel Rölativite(Görelelik) teorisini çökertebileceğini gösterdi. Cambridge ve Queen Mary Üniversitesi’nden araştırmacılar halka tipi bir kara deliğe bazı çıkıntılara vererek zamana karşı incelmesini sağlayan bir simülasyonu başarıyla hazırladılar. Bu halkalar sonunda çok incelerek minyatür kara deliklere ayrılıyor. Aynı musluktan akan suyun damlacıklara dönüşmesi gibi.
Halka şekilli kara delikler ilk 2002 yılında teorik fizikçiler tarafından keşfedilmişti, fakat bu kara deliklerin dinamikleri ilk kez süper bilgisayarlarla simüle edildi. Bu tarzda bir kara delik formu ise çıplak tekilliğe bir görünüm sağlayarak, genel rölativite arkasında yatan denklemlerin çökmesine neden olabilir.
Genel Görelelik teorisi yer çekimini anlamamızı, yıldızların yaşlarını tahmin etmemizi, GPS sinyalleriyle yön bulmamızı sağlayan Einstein’ın denklemleridir. Teori bize maddenin kendini çevreleyen uzay-zamanı büktüğünü, ve yer çekim etkisinin bu bükülmeden kaynaklandığını söyler. Yayınlamasından 100 yıl sonra bile genel rölativite tabi tutulduğu her testi geçse de , tekillikler teorinin sınırlamalarından birini oluşturuyor.
Tekillik ise uzay-zamanda kütle çekiminin çok yoğun olduğu bir yer ve burada fizik kanunları çöküyor. Genel Görelelik tekilliklerin kara deliğin merkezinde oluştuğunu tahmin eder ve onların olay ufkuyla (geri dönüşü olmayan nokta) sarıldığını, kütle çekimin kaçışı imkansız bırakacak kadar güçlü olduğu yani dışarıdan izlenemeyecek yapılar olduğunu belirtir.
” Kozmik sansür yaklaşımı ,tekilliklerin olay ufkunun arkasında kara deliklerin içinde oldukça fizik açısından bir sorun yaratmayacağını söyler. Kozmik sansür yaklaşımı geçerli oldukça, biz kara deliklerin dışında tahmin yapabiliriz. Çünkü biz fizikte evrenin bugünkü hali hakkındaki elde edilen bilgiden , geleceğini tahmin etmeyi çalışıyoruz,”diyor Cambridge Uygulamalı Matematik ve Teorik Fizik Bölümü’nden doktora öğrencisi yardımcı yazar Markus Kunesch,
Fakat tekillik olay ufkunun dışında var olursa ne olur? Eğer bu gerçekleşirse, sadece dışarıdan görünür olmakla kalmaz, hem de üzerine sonsuz yoğunluğun çöktüğü bir nesneyi temsil eder, bu durumda fizik kanunları çöker. Teorik fizikçiler bu duruma çıplak tekillik olarak hipoteze ediyorlar ve yüksek boyutlarda oluşma olasılığı var.
“Eğer çıplak tekillikler oluşursa , genel rölativite çöker. Eğer genel rölativite çökerse, her şey alt üst olarak fırlar, çünkü artık tahmini bir güç yoktur ve bu aşamadan sonra evreni tek başına açıklayabilecek bir teori düşünülemez.”
Biz evreni üç boyut ve zamanın olduğu yani uzay zaman olarak düşünüyoruz Fakat sicim teorisi gibi teoriler evrenin 11. Boyuta kadar olabileceğini öngörüyor. İlave boyutlar daha büyük ve genişleyici olabilir ya da küçücük bukleli tespiti zor olabilir. İnsanlar ancak 3 boyutu doğrudan algılayabilir, diğer boyutların varlığı ancak çok yüksek enerji deneylerinde gösterilebilir yani CERN LHC gibi..
Einstein’ın teorisi tak başına evrenden kaç boyut olduğunu göstermese de , teorik fizikçiler genel Göreleliği daha yüksek boyutlarda çalışarak halen kozmik sansürün onu koruduğunu gösteriyor. 5 boyuttaki halka kara deliklerin keşfiyle, araştırmacılar onu yoksayarak, çıplak tekilliğe neden olacak bir hipotez kurmalarına neden olacaktır
Cambridge’den araştırmacılar ve Queen Mary Üniversitesi’nden Pau Figueras yardımcılığında araştırmacılar eğer halka yeterince ince ise, çıplak tekilliklerin oluşumuna imkan verebileceğini keşfettiler.
COSMOS süper bilgisayarını kullanan araştırmacılar , Einstein’ın tüm teorisinin yüksek boyutlardaki simülasyonunu kullanarak, bu kara deliklerin sadece dengesiz olduğunu bulmakla kalmayıp, aynı zamanda son kaderlerini tespit etmeyi başardılar. Zamanın çoğunda kara delikler küreye çökeceğinden, tekillik olay ufkunda kalacaktır. Sadece siyah bir halka giderek aynı hamur halkası gibi incelerek, sonunda kopacak ve çıplak tekilliğe neden olacaktır. İşte bu inanılmaz şekilleri oluşturmak için yeni simülasyon teknikleri ve bilgisayar kodları gerekti.
“Einstein yüksek boyutlardaki teorisini simüle etmek , yeni bilgisayar teknikleri daha kolay . Einstein ‘ın teorisinin limitleri bilgisayarlar sayesinde sonuna kadar zorlanabiliyor. Fakat kozmik sansür yüksek boyutları bir arada tutamıyor, bu ndenle belki de dört boyutlu evreni ayakta tutacak çok spesiyal bir şey bakmak gerekiyor.
Kozmik sansür varsayımı bizim dört boyutlu evrenimizde büyük oranda gerçekleşen olayları açıklasa da evreni açıklamak için yeni bir yol gerekiyor. Kuantum kütleçekimi açısından bir diğer olay da Einstein’ın denklemlerinin yaklaşımının tekillikten uzak olmasıdır, fakat yeni fizik tanımları tekilliğe daha yakın olabilir.
Kaynak: http://phys.org/news/2016-02-five-dimensional-black-hole-relativity.html#jCp
Araştırma Referansı:
- Pau Figueras, Markus Kunesch, and Saran Tunyasuvunakool. End Point of Black Ring Instabilities and the Weak Cosmic Censorship Conjecture. Physical Review Letters, 2016 DOI:10.1103/PhysRevLett.116.071102
