Beyaz Delikler

Beyaz Delik Nedir?

Beyaz delik ya da ak delik, kara deliğe düşen bir maddenin solucan delikleri aracılığıyla evrenin başka bir yerinde yeniden ortaya çıktığı noktalardır. Başka bir zamana veya başka bir Bebek Evren'e de açılabilirler. Kara delikler, içine düşen hiçbir şeyin (ışık dahil) kendisinden kaçamadığı cisimlerdir. Bunların tam tersi olan beyaz deliklere ise hiçbir madde giremez, yalnız kara deliğe düşen maddeler çıkabilir. Bu sebeple beyaz delik olarak adlandırılmışlardır. Bu konuda önemli çalışmalar yapmış olan teorik fizikçi Stephen Hawking, son makalesinde solucan deliklerinin ve beyaz deliklerin bulunmadığını savunmuştur. Genel görelilikte; beyaz delik, madde ve ışık kendisinden kaçabildiği halde dışarıdan girişe izin vermeyen uzayın varsayımsal bir bölgesidir. Bu anlamda, sadece dışarıdan giriş olabilen, madde ve ışığın kaçamadığı kara deliğin tersidir. Beyaz delikler, sonsuz kara delikler teorisiyle ortaya çıkar. Gelecekteki kara deliğe ek olarak, Einstein alan denkleminin bir çözümü geçmişinde bir beyaz deliğe sahiptir. Fakat, bu alan, yerçekimsel çöküş boyunca oluşturulan kara delikler için mevcut değil ve beyaz deliğin oluşmuş olabileceği bilinen bir fiziksel süreç de yok. Şimdiye kadar hiçbir beyaz delik gözlenmemiştir. Ayrıca, termodinamik yasaları der ki, evrenin net entropisi ya artar ya da sabittir. Bu kural beyaz deliklerin entropiyi düşürme eğilimleriyle ihlal edilir. Tıpkı kara delikler gibi, beyaz delikler de kütle, yük ve açısal momentum özelliklerine sahiptir ve diğer kütleler gibi maddeleri çekerler. Ama beyaz deliğe doğru düşen nesneler asla beyaz deliğin olay ufkuna tam olarak ulaşamazlar(Aşağıda tartışılan maksimum genişletilmiş Schwarzschild çözüm durumda bile, geçmişteki beyaz delik olay ufku, gelecekteki siyah delik olay ufku olur. Böylece, beyaz deliğe doğru düşen herhangi bir nesne, sonunda siyah delik ufkuna ulaşacaktır.) Yüzeyi olmayan, yerçekimsiz bir alan hayal edin. Bu durumda, yerçekimi ivmesi herhangi bir vücut yüzeyinde en fazladır. Ama kara deliklerin bir yüzeyi olmadığından, yerçekimi ivmesi katlanarak artar; fakat asla son değerine ulaşamaz çünkü tekillikte kabul edilen bir yüzel bulunmamaktadır. Kuantum mekaniklerinde, kara delik Hawking radyasyonu yayar ve böylece radyasyon gazıyla termal dengeye gelebilir. Stephen Hawking, termal dengedeki bir kara deliğin zaman tersinin yine termal dengedeki bir kara delik olduğunu savundu çünkü termal denge durumu, zaman- tersinir- değişmezdir. Bu da, beyaz deliklerle kara deliklerin aynı nesne olduğu anlamına gelebilir. Sonradan, sıradan bir kara delikten yayılan Hawking radyasyonu, beyaz delik ışıması olarak tanımlandı. Hawking’in yarı-klasik argümanı kuantum mekanik Ads/CFT benzeşmesinde yeniden oluşturuldu. Aynı zamanda Ads/CFT’de; zaman tersi kendisiyle aynı olan bir gauge teorisinde, anti-de Sitter’deki bir kara delik bir termal gazla açıklanır.

Kökeni

Hiçbir yükü ve yönü olmayan kara deliği tanımlayan Schwarzschild ölçüsünün maksimum derecede genişletilmiş hali olarak bilinen Einstein atom denklemlerinin çözümün bir parçası olduğu tahmin edilmektedir. Burada “maksimum derecede genişletilmiş” ifadesi uzay zamanının hiçbir köşesi olmaması fikrini temsil eder: uzay zamanında herhangi olası bir serbest düşüşteki parçacığın yörüngesi için bu yolun parçacığın geleceğine kadar gelişigüzel bir şekilde devam etmesi olası olmalıdır. Tabi parçacık yörüngesi kara deliğin merkezindeki gibi yerçekimsel kişiliğe çarpmazsa. Bu ihtiyaç gidermek için, parçacıkların dışarıdan dikey olarak düştüğünde giriş yaptıkları karadeliğin içindeki bölgeye ek olarak dışarıdaki bir gözlemcinin dikey olaydan dışarı yükseldiğini gördüğü parçacıkların dış değer buldukları anlamın çıkarmamıza izin verem iç bölgede ayırıcı beyaz delik olmalıdır.Schwarzschild koordinatlarını kullanan dışardaki gözlemci için düşmeyen parçacıklar, son derece uzak bir gelecekte, karadeliğin dikeyine ulaşması için sonsuz zaman alır; gözlemciyi geçen parçacıklar, geçmişteki sınırsız uzaklıkta beyaz deliğin dikeyine geçtiklerin beri sınırsız bir zaman boyunca dışa doğru yol alırlarken. (Her nasılsa, parçacıklar ve diğer objeler sadece ufku geçmek ile dışarıdaki gözlemci arsındaki sınırlı uygun zamanı tecrübe ederler.) Beyaz delikler hakkındaki küçük bir kanıt olmasına rağmen , beyaz deliğin iç bölgesinden dışarı doğru seyahat eden parçacıkların gözlemciyi herhangi bir vakitte geçmesi bakımından ve ayrıca eninde sonunda kara deliğin iç bölgesine ulaşarak akan, içeri doğru seyahat eden parçacıkların gözlemciyi herhangi bir vakitte geçmesinden dolayı dışarıdaki gözlemcinin perspektifinden kara delik /beyaz delik sonsuzmuş gibi görünür.Max, genişletilmiş uzay zamanının içinde iki ayrı iç bölge olduğu gibi ayrıca bazen iki farklı evren olarak da adlandırılan iki ayrı dış bölge vardır; iki iç bölgede olası parçacık yörüngeleri olduğunu anlamamıza izin verir.Bu demektir ki karadelik bölgesi her iki evrenden düşen karışık parçacıkları içerir ( ve böylece bir evrenden düşen bir gözleme diğer evrenden düşen bir ışığı görebilir)ve beyaz delik bölgesinden diğer evrenlere kaçan parçacıklar gibi tüm 4 bölgede Kruskal-Szekeres koordinatları kullanıla uzay zamanı grafiklerinde görülebilir. Bu uzay zamanında bulunması mümkün koordinat sistemleri mesela eğer sabit zamanın hiper yüzeyi seçilirse ve gömme diyagram (o zamandaki uzayın eğriliğini tasvir eder) çizilirse, gömme diyagram iki dış alana bağlanmış bir tüp gibi görünür ve bu ‘’Einstein – Rosen köprüsü’’ olarak bilinir ya da Schwarzschild solucan deliği olarak bilinir. Uzayımsı hiper yüzeyin nerede seçildiğine bağlı olarak , Einstein-Rosen köprüsü hem her evrendeki iki kara delik ufku olayını hem de her evrendeki iki beyaz delik ufku olayını bağlar.Köprüyü kullanarak bir evrenden diğer evrene geçmek mümkündür çünkü beyaz delik ufku olayına dışarıdan girmek mümkündür ve her evrenden kara deliğe her giren kaçınılmaz olarak kara delik tekilliğine çarpar.Olabildiğince genişletilmiş Schwarzschild ölçüsü dış gözlemcinin bakış açısına göre daimi olarak var olan kara delik /beyaz delik idealleştirilmesini tanımlar; aynı belirli zamanda yıldız göçmesinden oluşan daha gerçekçi kara delikler farklı bir ölçü gerektirir. Düşen gösterişli cisim kara deliğin geçmişinin diyagramına eklendiğinde diyagramı ilgili olan beyaz delik iç bölgesinden uzaklaştırır. Fakat genel izafiyetin eşitlikleri ters çevrilebilir olduğu için genel izafiyet çöken cisimlerden oluşan bu gerçekçi kara delik tiplerinin zamanı geri getirmesine izin vermek zorundadır. Zamanı geri getirme olayı evrenin başlangıcından beri olan ve cismi ateşlenip kaybolana kadar fışkırtan beyaz delik olabilir. Bazı teorik olarak izinli olmasına rağmen fizikçiler tarafından kara delikler kadar ciddiye alınmazlar çünkü baştaki Big Bang şartları içinde olmadıkları sürece ,onların oluşumlarına doğal olarak sebep olacak işlemler yoktur ve onlar var olamazlar. Ayrıca, herhangi küçük miktardaki maddenin dışarıdan horizona doğru düşmesi durumunda beyaz deliğin yüksek derecede kararsız olacağı tahmin edilir. Bu durum uzaktaki gözlemciler tarafından görüldüğü kadarıyla beyaz deliğin patlamasını engelleyebilir. Bu teklikten gelen maddenin beyaz deliğin yerçekimsel yarıçapından kaçması mümkün değildir.

1980'ler Sonrası

1980 lerin sonunda önerilen ilk kara delik görüşü klasik beyaz deliklerin doğal hali üzerindeki dökülmeler olarak yorumlanabilir. Bazı araştırmacılar kara deliğin ana evrenin dışına doğru genişletilmiş hali olan yeni evrenin oluşmasını sağlayan çekirdekte meydana gelen büyük bir patlamayla oluştuğunu ileri sürüyor. Bazı araştırmacılar, bir kara delik oluştuğunda çekirdekte yeni bir büyük patlama meydana geleceğini öngörürler. Bu büyük patlama bütün evrenin dışından gelen yeni bir evren yaratır. Bükülme cismin esas açısal momentumunu kuantum mekaniği olarak açıklıyor. Genel izafiyet kuramına göre, yeteri kadar sıkıştırılmış kütlenin yerçekimsel çökmesi tek bir kara delik oluşturur. Einstein-Cartan teorisinde Dirac spinor ları ile bükülme arasındaki en küçük eşleşme oldukça yüksek yoğunluklarda fermiyonik cisimlerde önemli olan spin-spin etkileşimi yaratır. Bu tarz bir etkileşim yerçekimsel tekilliğin oluşmasını engeller. Onun yerine, olayın diğer ufkundaki çöken cisim muazzam fakat sonlu yoğunluk ve düzenli Einstein-Rosen köprüsünü oluşturan sıçramalara erişir. Köprünün diğer tarafını yeni, büyüyen bir evren almaya başlar. Bu bebek evrendeki gözlemciler için ana evren sadece beyaz bir delik olarak görünür. Dolayısıyla gözlenenbilen evren daha geniş evrendeki ihtimallerden birisi olarak var olan kara deliğin Einstein-Rosen içeriğidir. Big Bang gözlemlenebilir evrende sonlu tekil olmayan bir Big Bounce du. Bir 2011 dosyası Big Bang‘in kendisinin bir beyaz delik olduğunu savunur. Daha sonra Small Bang denilen beyaz delik oluşumunun tek bir vurumla bütün cisimlerin dağıldığı kendinden bir oluşum olduğunu öne sürer.