Kara deliğe düşersek ne olur?

Belediye çukurlarına düşmek gibi insanın günlük hayatında başına gelecek bir şey değil kara deliğe düşmek! Ama bu durum merakımıza gem vurmuyor ve deli gibi merak ediyoruz: ‘Hadi diyelim düştük, ne olur?’ 

Bu sorunun kabaca iki yanıtı var: ya kara deliğe giremeden tahtalı köyü boylarsınız ya da sonrasında sizi yine ölüm bekliyor olsa da (merkezdeki tekillik nedeniyle) hiç zarar görmeden kara deliğe girersiniz. Peki bu iki süreç acaba nasıl işliyor.


Kara delik küçükse

Kara deliğin en dış katmanına olay ufku diyoruz. Olay ufku dediğimiz şey ‘a-point-of-no-return: geri dönüşü olmayan nokta’. Olay ufkunu bir kez geçtiniz mi artık geri dönüş yok demektir. Bye bye happinize! Kara deliğe yaklaştıkça oluşacak gel-git etkisi nedeniyle dikeyde uzatılır yatayda ise sıkıştırılırsınız. Sonuçta hiç de iştah açıcı olmayan bir spagetti gibi uzatılırsınız. Buna teknik terimle Spagettileşme (Spaghettification) denir. Dünya Ay çiftinin çekim etkilerinden dolayı gel-git kuvveti oluşur ve gezegenimizin Ay’a bakan tarafı diğer tarafa kıyasla daha fazla çekime uğrar. Aynı durum sizin kara deliğe yakın ayaklarınız (kafa üstü yerine çivileme düştüğünü farz edelim) ve daha uzakta olan başınız için de geçerli olacaktır. İnanılmaz güçlü bir kuvvet sizi ayaklarınızdan çekip spagetti gibi uzatır. Bir yerden sonra o kadar inceleceksiniz ki atomlarınıza kadar ayrılacaksınız. Sanırım en berbat ölüm şekli bu olsa gerek.

Kara delik büyükse

Küçük kara delikler daha büyük kara deliklere kıyasla sizi daha hızlı öldürür. Çünkü büyük kara deliklere (galaksimizin merkezindeki 4 milyon Güneş kütleli süper kara delik gibi) spagetti haline gelmeden daha fazla yaklaşabilirsiniz. Çünkü kara delik daha büyük ise olay ufku merkezden daha uzak olacak ve dolayısıyla hissedeceğiniz gel-git etkisi de daha az olacaktır. Bu da kara deliğe güvenli bir şekilde girmenize izin verir. Yani aklınızda bulunsun. Tercih yapmanız gerekirse en büyük kara deliği seçin.

Bavulunuzu hazırladınız ve galaksimizim merkezindeki devasa süper kütleli kara deliğe gitmeye kara verdiniz diyelim. Kara deliğin merkezine doğru ilerledikçe evrenin etrafınızda büküldüğüne şahit olursunuz. Sorunsuz bir şekilde pasaport kontrol noktası olay ufkunu geçiyorsunuz. Söylecek bir sözünüz varsa söylemek için bu tam zamanı! Keza olay ufkunu geçtikten sonra geri dönüş yok. Ne sesiniz ne ışığınız. Size ait hiçbir şey geri dönemez. Kara deliğin içine tamamıyla girdiğiniz an zifiri bir karanlık etrafınızı sarmış olacak. Zifiri karanlık tamamıyla sizi sarmadan önce arkaya bir bakış atarsanız sonsuza kadar elveda diyeceğiniz koca evrenin minicik bir ışık noktası içinde olduğunu göreceksiniz. Evren ne kadar da küçükmüş değil mi!

Göreceli işler bunlar…

Peki acaba siz kara deliğe girerken dışarıdan size bakan kişi ne görecek? Dışarıdaki gözlemciye Necati diyelim. Siz kara deliğe doğru ilerlerken Necati sizin uzadığınızı ve büküldüğünüzü görmeye başlayacak. Olay ufkuna doğru yaklaştıkça daha yavaş ilerlediğinizi görecek ve bir süre sonra Necati bir şok geçirecek! Sizi olay ufkunda duvara çakılmış bir çivi gibi görecek. Hareket yok. Zaman durdu. Necati’ye seslenemezsiniz keza uzayda hava yok. Ancak ışık kullanarak Mors alfabesi vasıtasıyla söylemek istediğinizi söyleyebilirsiniz (her filmde hayat kurtaran yöntem!). Ancak siz kara deliğe yaklaştıkça gönderdiğiniz ışık dalgaları da daha düşük frekanslara kayar yani dalgaboyu uzar. Necati, N  e  c  a  t  i… N        e        c          a        t         i              o       c        a       k        t       a              y       e      m      e       k          v      a      r  … Necati sizin olay ufku yüzeyi boyunca gerildiğinizi görecektir. Daha kara deliğe giremeden Hawking Işınımı’yla (kara deliklerin çok uzun zaman ölçeklerinde enerji yayacağını ve nihayetinde yok olacağını öngörür) kül olacaksınız. Toprak toprağa, küller küllere… Necati için artık rahmetli oldunuz. O konforlu uzay gemisinde sizin helvanızı yapmaya başladı bile.

Ölmüş biri olarak bu durumun sizin açınızdan en büyük yararı bankaya olan yüklü miktardaki o kredi borcunu artık ödemek zorunda kalmayacak olmanız. Bilmem bu sizi bir nebze olsun teselli eder mi.

Tabii bu sizin cenaze namazınızın hazırlıklarına başlamış olan Necati için bir senaryo. Peki ya acaba sizin cephenizde neler oluyor. Eğer kara delik yeterince büyük ise sorunsuz olay ufkundan geçip gidiyorsunuz. Yıldızlararası filminde Cooper’ın elini kolunu sallayarak kara deliğe girmesi gibi. Ne de olsa olay ufku kara deliğe girmeden önce aşmanız gereken uzayda örülmüş gerçek bir duvar değil. O sadece bir bölgeyi temsil ediyor. Dışarıdaki gözlemci için bir olay ufku olsa da sizin için öyle bir durum söz konusu değil. Boş uzayda serbest düşüş halindesiniz sadece. Yaşıyorsunuz ama merak etmeyin banka kredisini hala ödemek zorunda değilsiniz. Ne de olsa artık geri dönemezsiniz ve sizi öldü sanıyorlar. Kara deliğin merkezindeki tekillik sizi yok edene kadar seyahate devam edeceksiniz. İleriye akmayı sürdüren zaman nasıl bizi her geçen saniye ölüme yaklaştırıyorsa kara delikler de aynı şeyi yapıyor aslında.

Kimin gerçekliği gerçek?

Acaba Necati halüsinasyon mu gördü? Yanıt hayır. Necati’de bir sorun yok. Gördüğü şey ise gerçek. Onun gerçekliği. Siz artık bir avuç külsünüz. Peki nasıl oluyor da hem kara deliğin dışında kül iken (Necati’nin gözünden) hem de içinde turp gibi olabiliyorsunuz (sizin gözünüzden). En azından tekillikte yok olana kadar. Fizik kuralları gereği hem kara deliğin içinde hem de kara deliğin dışında olmanız gerekir ancak sizden sadece bir tane var.  Bu paradoksa Leonard Susskind (Teorik fizikçi, Stanford Üniversitesi) tarafından bir çözüm getirildi. Susskind’e göre kimse sizin klonunuzu göremez. Necati sadece sizin bir kopyanızı görür. Siz de kendinizin bir kopyasını. Necati ve siz artık iletişim kuramazsınız. Ve kara deliğin içini ve dışını görebilen 3. bir kişi de olamaz. Bu nedenle aslında hiçbir fizik kuralı çiğnenmemiştir. Kara delik bilgi paradoksu denen olguya bir şekilde çözüm getiren bu açıklamaya birazdan tekrar değineceğiz. Peki kimin hikayesi doğru? Mezarınız başında Fatiha okuyan Necati’nin mi yoksa sağlıklı ve hayatta olan sizin mi? Aslında gerçeklik soruyu kime sorduğunuza bağlı. Sizin ki de bir gerçeklik Necati’ninki de. Yani iki senaryo da doğru. Kara deliklerin doğasını anlayabilmek için kuantum mekaniği ve kütle çekimini birlikte harmanlayan bir çözüm gerekli ancak henüz bulunmuş değil. Bu hiç de kolay birşey değil. Nitekim Feynman şöyle demiştir: ‘I think I can safely say no one understands quantum mechanics – Güvenle söyleyebilirim ki sanırım kuantum mekaniği kimse anlamıyor’.

Kara Delik Bilgi paradoksu

Kara delik bilgi paradoksu üzerine biraz daha konuşalım. Kara deliğe giren bilgi yok olur mu? Yoksa bir şekilde dışarı çıkabilir mi? Hawking’in 1970’lerdeki, sonrasında onun adıyla anılan Hawking Işınımı, teorisi sonucu kara deliklerin dolayısıyla içine giren bilginin de yok olacağını söylemişti. Kara deliklerin belli bir sıcaklığı olduğunu ve bu nedenle zamanla enerji yani kütle kaybettiğini ileri sürdü. Bu da bir süre sonra kara deliğin yok olacağı anlamına gelir. Bu bilgi paradoksunun ortaya çıkışına neden oldu. Ancak kuantum fiziği ise tersini söylüyor. Bilgi asla kaybolmaz. Enerji gibi. Yok olmaz ama form değiştirebilir. İşte çelişki de burada başlıyor. Bu hala çözüme kavuşmamış bir paradoks. Kara deliğe giren bilginin bir şekilde olay ufkundan geçerken parmak izi bırakabileceği ve bunun da Hawking Işınımı ile evrene geri dönebileceği düşünülüyor. Bu bir olasılık. Diğer yandan bilgi bir şekilde dışarı çıksa bile yalın formunu koruması zor. Örneğin kara deliğin içine patates atarsınız kumpir olarak çıkabilir (yalın formundan pek de farklı değil aslında) veya portakallı pekin ördeği (işte bu garip!). O nedenle eğer bilgi Hawking Işınımı ile uzaya saçılıyorsa bilginin şifresinin çözülmesi gerekli. Ancak öyle görünüyor ki böyle bir şifre çözme işlemi kara deliğin ömründen bile uzun sürebilir. Diğer yandan henüz bir Hawking ışınımı da gözlenmiş değil.

Leonard Susskind ile Hawking arasındaki 25 yıllık ‘kara delik savaşları’nı Susskind kazandı. Leonard Susskind’in tabiriyle, kara delikler ‘bilgi-siliciler’ değil ‘bilgi-karıştırıcılar’dır. Yani bilgi yok olmaz. Hawking de nihayet bu fikri benimsedi. Susskind’e göre olay ufku bir şekilde kara deliğe düşen her bilgiyi depoluyor. Olay ufku bir hologram gibi davranarak yapıyor bunu. Olay ufku da buharlaşınca bilgi tekrar evrene geri dönüyor. Yani bilgi asla kaybolmuyor. Susskind’e göre yaşadığımız evren bir hologramdan ibaret. Dünya, evrenin bir ucundaki matematiksel bir film şeridinin yansıması sadece.

Kara deliği ilginç yapan şey dışarıdan bakan kişi ile kara deliğe giren kişinin gerçekliğinin farklı olması. Dışarıdan bakan biri için kara deliğe doğru ilerleyen bir cisim asla kara deliğin içerisine giremez. Cismin kara deliğin içerisine girmesi sonsuz bir zaman alır. Cisim olay ufkuna geldiğinde yavaş yavaş yüzeyde incecik bir katman halini alır. En azından dışarıdan bakan biri için durum budur. Ama kara deliğe bizzat düşen biri için sıra dışı hiçbir şey yoktur. Olay ufkunu ölmeden geçebilir (eğer kara delik yeterince büyükse) ve kara deliğin merkezinde onun bekleyen celladına, tekilliğe doğru ilerler.

Yazının başında kara deliklerin belediye çukuru gibi günlük hayatımızda karşılaşabileceğimiz şeyler olmadığını söylemiştim. Ancak galaksimizde 100 milyon kadar kara delik olabileceğini hesaba katarsak kim bilir belki bir gün insanoğlu bir kara deliğe yeterince yaklaşıp onu direkt olarak inceleyebilir. Diğer yandan geçen aylarda keşfi yapılan ve zaman ilerledikçe keşif sayısı artan uzay-zaman dalgalanması kara deliklerin doğasını anlamada bize çok yardımcı olabilir. Sanırım birkaç on yıl içerisinde kara deliklerin doğasını daha detaylı bir şekilde anlamış olacağız. Bu alanda çalışmak isteyen genç dostlara duyurulur!

Henüz gizem çözülmüş değil. Kim bilir belki hiç tanımadığımız genç bir bilim insanı ya da henüz doğmamış biri kara deliklerin gerçek gizemini birgün çözecek.

Artık kara deliğe düşünce neler olabileceğini biliyorsunuz. Yani bir kara delik görünce uzak durmakta fayda var. Ancak kara delikler çok iyi bir amaçla kullanılabilir. Örneğin zararlı olan şeyleri atabildiğimiz devasa bir çöp kutusu olarak kullanılabilirler. O halde yazımızı güzel bir anket sorusu ile sonlandıralım.

Bilim, mantık ve sevgi yol göstericiniz olsun
@astronomTurk