Ünlü İngiliz fizikçi Stephen Hawking’in Hawking radyasyonu olarak bilinen teorisine yeni bir fikir eklendi. Güncellenen teoriye göre bir gün evrendeki her şey buharlaşacak.
Evrenimizin nasıl öleceğine dair bir sürü görüş mevcut. Güncellenen haliyle Hawking’in bu teorisi, yeni bir son daha sunuyor evrenimize. Eğer evrenimiz bir buharlaşmayla ölecekse bunun nasıl olacağını gelin beraber inceleyelim. Fakat işe ilk olarak Hawking radyasyonunun ne olduğunu anlayarak başlamamız gerekiyor.
Hawking Radyasyonu (Işıması) Nedir?
1974 yılında Hawking’in makalesi fizikte bir dönüm noktası olmuştu. Bu makalesinde Hawking, Einstein’ın genel göreliliği ile kuantum fiziğini bir araya getirmişti. Bu dahice kombinasyonu sayesinde Hawking, kara deliklerin olay ufkunda hipotetik parçacıklar oluşacağını öngörmüştü.
“Hiçlik Nedir?” yazımızda da bahsettiğimiz gibi kuantum alan teorisinde boş vakum diye bir şey yoktur. Onun yerine, yeterli enerjiyle dolu olduğunda rastgele sanal parçacıklar ve düşük enerjili fotonlar üreten küçük titreşimlerle dolu bir şey vardır. Stephen Hawking işte tam da bu yüzden olay ufkunda hipotetik parçacıklar oluşacağını düşünüyordu.
Her parçacığın bir anti-parçacığı vardır. Buna rağmen evrende parçacık ve anti-parçacık bulunma oranı eşit değildir. Eğer eşit olsaydı parçacık ve anti-parçacık birbirlerini yok ederdi ve hiçbir şey var olamazdı. Ancak henüz neden böyle bir dengesizliğin olduğunu bilmiyoruz.
Kuantum alanlarında meydana gelen şey de budur aslında. Bir parçacık ve onun anti-parçacığı kısa bir süreliğine var olurlar. Çünkü birbirlerini yok ederler. Fakat bazen bu parçacık çiftlerinden biri kara deliğe düşer. Çünkü kara deliğin muazzam kütle çekimi bu parçacık çiftini ayırmaya yeter. Diğer parçacıksa olay ufkunun dışında kalır. İşte buna Hawking radyasyonu diyoruz. Hawking’e göre bu olay, en sonunda kara deliklerin buharlaşmasına neden olacaktı.
Özetle Hawking radyasyonu, bir kara deliğin olay ufku ve civarında oluşan hipotetik parçacıklar yoluyla gerçekleşen kara cisim ışımasını ifade eder. Bu teoriye göre kara deliklerin kütlesi ile sıcaklığı ters orantılıdır. Yani bir kara delik ne kadar küçükse o kadar fazla ışıma yapıp bir o kadar da hızlı buharlaşacaktır.
Hawking Radyasyonu Sadece Kara Deliklerle Sınırlı Olmayabilir!
İşte tam da bu noktada bilim insanları şu soruyu sordular. Kara deliklerin olay ufku ve çevresinde gerçekleşen bu olay için lazım olan tek şey kütle çekimidir. Yani uzay-zamanın büküldüğü her yerde kuantum alanları bükülebilir ve hipotetik parçacıklar oluşabilir. O halde kara delikler gibi uzay-zamanı büken başka şeyler de neden buharlaşıp yok olmasın?
Bunu engelleyen bir şey var mı? Hawking radyasyonu için özellikle bir kara deliğin kütle çekimine mi ihtiyaç vardır? Yoksa evrenin herhangi bir yerinde de bu olayı gözlemleyebilir miyiz?
Bilim insanları bu sorulara bir cevap bulmak için Schwinger efekti olarak bilinen bir fenomeni inceledi. Schwinger etkisini Hawking radyasyonuna uygulamak için matematiksel bir model geliştiren bilim insanları, şaşırtıcı bir sonuç elde ettiler. Hawking ışımasının gerçekleşmesi için bir kara deliğin olay ufkuna ihtiyaç yoktu. Uzay-zamanı büken yani kütle çekimi yaratan her nesne alanı yeterliydi.
Bu da olay ufku olmayan nesnelerin de bu tür radyasyona sahip olduğu anlamına geliyor. Önemli olan nötron yıldızları ve evrendeki diğer büyük nesneler gibi, kütle çekimi nedeniyle uzay-zamanın bükülmesi. Kısacası uzun bir süre sonra tıpkı kara delikler gibi, evrendeki her şey buharlaşabilir. Bilim insanlarının yaptığı bu çalışma sadece Hawking radyasyonu hakkındaki anlayışımızı değil, aynı zamanda evrene ve geleceğine bakışımızı da değiştiriyor.
Evrenin Yeni Sonu Buharlaşmak mı?
Yine de tüm bunların onay bekleyen spekülasyonlar olduğunu hatırlatmakta fayda var. Bu fikrin doğrulanması için nötron yıldızlarının ya da yıldızların kütle çekim alanlarında Hawking radyasyonun tespit edilmesi gerekiyor.
Günümüzdeki evren görüşümüze göre her şey gibi evrenin de bir sonu olduğunu düşünüyoruz. Bunun nasıl bir son olacağını henüz tam bilemiyoruz. Fakat o zamana kadar evrende keşfedecek çok şey olacağı kesin. Detayları merak ederseniz: Evrenin Nihai Sonu Nasıl Gelecek? Ürkütücü 4 Senaryo
Kaynaklar ve İleri Okumalar
- Stephen Hawking’s most famous prediction could mean that everything in the universe is doomed to evaporate, new study says ; Bağlantı: Stephen Hawking’s most famous prediction could mean that everything in the universe is doomed to evaporate, new study says | Live Science ; Yayınlanma tarihi: 3 Haziran 2023
- Everything in the Universe Is Doomed To Evaporate – Hawking’s Radiation Theory Isn’t Limited to Black Holes ; Bağlantı: Everything in the Universe Is Doomed To Evaporate – Hawking’s Radiation Theory Isn’t Limited to Black Holes (scitechdaily.com) ; Yayınlanma tarihi: 3 Haziran 2023
- Bummer: Everything in the Universe Is Going to Evaporate ; Bağlantı: Everything in the Universe Is Going to Evaporate (popularmechanics.com) ; Yayınlanma tarihi: 7 Haziran 2023
Matematiksel
