Fizikçiler CERN’deki Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’nda tespit edilebilecek mini kara deliklerin, bilim dünyasının halen aydınlatamadığı paralel evrenleri varlığını gösterebileceğini düşünüyorlar. Ahmed Farag Ali, Mir Faizal ve Muhammet M. Halil tarafından Physics Letters B’de yayınlanan yeni makalede, belli enerji seviyesindeki minyatür kara delikleri tespit etmek, paralel evrenleri bulmak için esas teşkil ediyor. Mini kara deliklerin tespit, ekstra boyutların varlığını işaret edebilir. Bu sayede sicim teorisi ve buna bağlı modeller ekstra boyutlar olduğu kadar paralel evrenleri de varlığını destekleyebilir.
“Normalde insanlar çoklu evrenler dendiğinde, kuantum mekaniğindeki her şeyin mümkün olabileceği çoklu dünyalar yorumunu düşünüyor. Bu test edilemez ve ancak felsefi olur, bu nedenle pek de bilimsel sayılmaz. Paralel evrenlerden kastımız bu evrenler değil, ekstra boyutlarda gerçek evrenler. Evrendeki kütle çekimi ekstra boyutlara doğru akabilir, LHC’de mini kara deliklerin tespitine benzer bir modelle bu test edilebilir. Kütle çekiminin gökkuşağında(ya da gökkuşağı kütle çekimi teorisi-yeni teori: Black Hole Remnant from Gravity’s Rainbow http://arxiv.org/abs/1402.5320) ) bu mini kara delikleri bulmayı umduğumuzenerji miktarını hesapladık. Eğer bu enerji seviyesinde mini kara delikler tespit edebilirsek , hem kütle çekiminin gökkuşağı hem de ekstra boyutların doğru olduğunu söyleyebileceğiz,” diyor Phys.org’a verdiği demeçte Faizal.
Arayış Devam Ediyor, CERN Büyük Hadron Çarpıştırıcı Yeniden Çalıştırılacak
Aslında daha öncesinde de CERN’deki Büyük Hadron Çarpıştırıcısı (LHC) çalıştırıldığında çok ufak kara deliklerin oluşabileceği öngörülmüştü. Daha önce CERN LHC’yi çalıştırdığında mini kara delikleri tespit etmeye çalıştığında, eli boş döndü. Bunun nedeninin sadece dört boyutta çalışıldığından ve de dört boyutta kara delik üretmek için 1019 GeV’dan çok daha fazla enerji gerektiği düşünülüyor. LHC ‘de maksimum 14 TeV güce ulaşılabiliyor.
Buna rağmen, eğer bu dört boyutun dışında başka boyutlar varsa, LHC’nin ulaşabileceği maksimum enerjiden daha az enerji gerekeceği düşünülüyor. Faizal bunu şöyle açıklıyor, bu olay olursa evrendeki kütle çekimi bir şekilde başka boyutlara akabilir. LHC ‘nin bugüne kadar mini kara delikleri bulamaması, çalıştığı enerji seviyesinde ekstra boyutların olmadığını gösteriyor. Dolayısıyla, sonuçlar sicim teorisi veya paralel evrenleri de destekleyemiyor. Araştırmalarında; Ali, Faizal ve Halil LHC’de neden mini kara deliklerin tespit edilemediğine farklı bir yorum getiriyorlar. Mevcut kütle çekimi modelinin kara delik oluşumu için gerekli enerjiyi kuantum etkilerini hesaba katmadığından dolayı, yeterince doğru hesaplayamadığını düşünüyorlar.
Einstein’ın genel görelilik teorisine göre , kütle çekimi uzay-zamanın bükülmesi olarak düşünülebilir. Buna rağmen bu noktada bilim insanları uzay-zamanın bu geometrisinden sorumlu olan kütle çekiminin, Plank ölçeğinde deformasyona uğradığına işaret ediyorlar. Araştırmacılar yeni kütle çekiminin gökkuşağı teorisini kullanarak, Planck ölçeğinin yakınlarında uzay- zaman geometrisinin modifikasyonunu açıklayarak, mini kara deliklerin oluşacağı enerjiyi tahmin ediyorlar.
Bilim insanları kütle çekiminin gökkuşağı teorisini kullanarak, LHC’de daha önce mini kara delikler oluşturmak için gereken enerjiden, biraz daha fazla enerji ihtiyaç olduğunu buldu.
Bugüne kadar LHC’de mini kara delikler 5,3 TeV’un altında aranmaktaydı. Fakat kütleçekiminin gökkuşağı ya da diğer adıyla gökkuşağı kütleçekimi teorisine göre bu enerji oldukça düşük. Yeni model kara deliklerin en azından 9,5 TeV enerji seviyesinde 6 boyutta, 11,9 TeV seviyesinde ise 10 boyutta oluşabileceğini gösteriyor. LHC 14 TeV’a kadar çıkabildiğinden kara deliklerin oluşması için gereken enerji gereksiniminin ulaşılabilir olması muhtemel.
| d | MP [TeV] | Mmin [TeV] | σ [pb] |  [pb/100 GeV] |
 [events/s] |
|---|---|---|---|---|---|
| 6 | 4.54 | 9.5 | 59.4 | 0.42 | 0.59 |
| 7 | 3.51 | 10.8 | 99.4 | 0.46 | 0.99 |
| 8 | 2.98 | 11.8 | 137.8 | 0.47 | 1.38 |
| 9 | 2.71 | 12.3 | 166.7 | 0.45 | 1.67 |
| 10 | 2.51 | 11.9 | 194.3 | 0.47 | 1.94 |
Pek Çok Yorumu Olabilir
Eğer LHC’de kara delikler tespit edilirse, bu sayede ; paralel evrenler, ekstra boyutlar,sicim teorisi ve kütleçekiminin gökkuşağı teorisi gibi birkaç teori desteklenebilir. Sicim teorisi ve kütle çekimi gökkuşağından , kuantum kütle çekimi teorisine çıkarımları olabilir. En büyük çıkarım da mini kara deliklerin varlığının kendi kendine ispatlaması olur.
“Eğer Büyük Hadron Çarpıştırıcısında tahmin edilen enerji seviyelerinde kara delikler tespit edilirse, bu sayede ekstra boyutların ve paralel evrenlerin varlığını kanıtlamakla kalmayıp, kara deliklerdeki bilgi paradoksunu da çözecektir,” diyor Ali. Yerçekiminin gökkuşağı modelinde bunu çözmek mümkün çünkü, mini kara delikler daha küçülmeyecek minimum yarıçapa sahipler.
Yine de kara delikler bulunamazsa, bilim insanları fikirlerini yeniden gözden geçirmek zorunda kalacaklar.
“Eğer bu enerji seviyelerinde de kara delikler ortaya çıkmazsa, üç olasılık var. Birincisi ekstra boyutlar olmayabilir. İkincisi eğer varsalar düşünüldüğünden daha da küçükler. Üçüncüsü yer çekiminin gökkuşağındaki parametreler yeniden gözden geçirilmelidir,” diyor Muhammet M. Halil .
Teorik fizikçilerin dünyasında ise bu durum için farklı yorumlar mevcut. Bergamo Üniversitesi’nden Fizik Profesörü Remo Garattini çalışmasında, gökkuşağı kütleçekimini kullanarak kuantum yerçekimdeki modelleri bozan ultraviyole farklılıkları düzenledi.
“Bu araştırmanın çok enteresan olduğunu düşünüyorum, yine de gökkuşağının kütleçekimi fonksiyonlarını global sonuçlara ekstrapolasyon ederken dikkatli olmalıyız,” diyor Garattini.
Londra Imperial Koleji’nden Fizik Profesörü Joao Magueijo, bu teorinin işe yarayıp yaramayacağına ilişkin yorum yapmakta oldukça temkinli. Bu kadar teorinin neler doğuracağını tahmin etmenin zor olduğunu belirtiyor.
“Bu çalışma oldukça enteresan , fakat gökkuşağı kütle çekiminin diğer uygulamaları gibi burada teoriden seçilen serbest fonksiyonlar çok önemli. Yine de bu çalışma serbest fonksiyonların sınırlarını zorlamak açısından oldukça önemli,” diyor Magueijo
Referans : Ahmed Farag Ali, Mir Faizal, Mohammed M. Khalil. “Absence of black holes at LHC due to gravity’s rainbow.” Physics Letters B. DOI:
Kaynak : http://phys.org/news/2015-03-mini-black-holes-lhc-parallel.html#jCp
Araştırmanın tümüne ulaşmak için
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0370269315001562
Abstrakt
In this paper, we investigate the effect of Planckian deformation of quantum gravity on the production of black holes at colliders using the framework of gravity’s rainbow. We demonstrate that a black hole remnant exists for Schwarzschild black holes in higher dimensions using gravity’s rainbow. The mass of this remnant is found to be greater than the energy scale at which experiments were performed at the LHC. We propose this as a possible explanation for the absence of black holes at the LHC. Furthermore, we demonstrate that it is possible for black holes in six (and higher) dimensions to be produced at energy scales that will be accessible in the near future.
3 Yorum