Almanya'daki Paderborn Üniversitesi'nden Lorenzo Procopio liderliğindeki araştırma ekibi, gerçek bir kara deliği değil, onun fiziksel davranışlarını taklit eden bir laboratuvar sistemi üzerinde çalışma yürüttü. Elde edilen sonuçlar, ünlü fizikçi Stephen Hawking'in yaklaşık yarım asır önce ortaya koyduğu teorinin deneysel olarak anlaşılmasına katkı sağlayabilecek nitelikte.
HAWKING RADYASYONU NEDİR?
1974 yılında Stephen Hawking, kara deliklerin tamamen karanlık yapılar olmadığını, kuantum etkileri nedeniyle çok düşük seviyede radyasyon yayabileceklerini öne sürdü. Bu teoriye göre kara delikler zamanla enerji kaybediyor, kütleleri azalıyor ve çok uzun zaman ölçeklerinde tamamen "buharlaşabiliyor." Ancak bu radyasyonun son derece zayıf olması nedeniyle gerçek kara deliklerde doğrudan gözlemlenmesi günümüz teknolojisiyle mümkün görülmüyor.
DENEYDE KARA DELİK NASIL TAKLİT EDİLDİ?
Araştırmacılar, özel tasarlanmış optik fiber içerisinden geçirilen yüksek hızlı lazer darbeleri kullandı. İlk lazer darbesi fiberin optik özelliklerini değiştirerek ikinci ışık darbesi için olay ufkuna benzer bir sınır oluşturdu. Böylece gerçek kara delik yerine aynı fizik kurallarını taklit eden deneysel bir sistem elde edildi.
ENERJİ KAYBI GÖZLEMLENDİ
Çalışmanın en dikkat çekici sonucu, Hawking radyasyonuna benzer etkinin ortaya çıkmasının ardından sistemde çok küçük de olsa enerji kaybının tespit edilmesi oldu.
Araştırmacılar bu durumu fizikte "geritepme etkisi" olarak tanımlıyor.
Yani radyasyon enerji taşıyorsa, onu oluşturan sistemin de aynı miktarda enerji kaybetmesi gerekiyor. Deneyde ilk kez bu küçük enerji değişimi başarıyla ölçüldü.
GERÇEK KARA DELİKLER İÇİN NE ANLAMA GELİYOR?
Araştırma, gerçek bir kara deliğin laboratuvarda buharlaştırıldığını göstermiyor.
Bunun yerine kara delik davranışlarını taklit eden deneysel sistemlerde Hawking radyasyonunun enerji kaybıyla bağlantısına dair şimdiye kadarki en güçlü kanıtlardan biri sunuyor.
Bilim insanları, benzer sonuçların farklı laboratuvar deneylerinde de doğrulanması halinde kara delik fiziği ve kuantum kütleçekimi konusunda önemli ilerlemeler sağlanabileceğini belirtiyor.
BİLGİ PARADOKSUNA DA IŞIK TUTABİLİR
Araştırma aynı zamanda teorik fiziğin en büyük problemlerinden biri olarak görülen "bilgi paradoksu" çalışmalarına da katkı sağlayabilir. Bu paradoks, kara deliğe düşen bilginin tamamen yok olup olmadığı sorusunu gündeme getiriyor. Stephen Hawking de yaşamının son yıllarında bu problem üzerinde çalışmalarını sürdürmüştü.
Çalışma, Almanya'daki Paderborn Üniversitesi araştırmacıları tarafından yürütüldü ve bilim dünyasının saygın yayınlarından Nature dergisinde yayımlandı.
