Sanatçının bir yığılma diski ile çevrili süper kütleli bir kara delik izlenimi. Kredi: ESA/Hubble, ESO, M. Kornmesser
Çalışma, bilgi paradoksunu içeren teoriye daha fazla kesinlik katar.
Yeni bir çalışma, kara deliklerin gerçekten dev tüy yumağı olduğunu söylüyor.
Çalışma, Stephen Hawking’in ünlü bilgi paradoksu üzerindeki tartışmayı dinlendirmeye çalışıyor. Kara delik asla ayrılamaz. Bu sonuç, termodinamiğin yasalarıyla uyumluydu, ancak kuantum mekaniğinin temel yasalarına aykırıydı.
Ohio Eyalet Üniversitesi’nde fizik profesörü ve çalışmanın baş yazarı Samir Mathur, “Sicim teorisinden bulduğumuz şey, bir kara deliğin tüm kütlesinin merkeze çekilmediğidir” dedi. “Kara delik, nesneleri bir noktaya sıkıştırmaya çalışır, ancak daha sonra parçacıklar bu iplere gerilir ve ipler esnemeye ve genişlemeye başlar ve kara deliğin tamamını doldurmak için genişleyen bu tüy yumağı haline gelir.”
Dergide yayınlanan çalışma, Türk Fizik Dergisi, makalenin yazarlarının başlangıçta inandığı gibi, sicim teorisinin Hawking’in paradoksuna neredeyse kesin bir cevap verdiğini buldu. Fizikçiler, tüy yumağı teorisinin Hawking’in bilgi paradoksu için en olası çözüm olmaya devam ettiğini göstermek için teoremleri kanıtladılar. Araştırmacılar ayrıca bu çalışmanın kozmolojide uzun süredir devam eden bulmacaları nasıl çözebileceğini gösteren bir makale yayınladılar; yazı ortaya çıktı Uluslararası Modern Fizik Dergisi.
Mathur 2004 yılında bir çalışma yayınladı teorize edilen karadeliklerin çok büyük, çok dağınık iplik yumaklarına benzediğini – yeni nesneler emildikçe daha büyük ve daha dağınık hale gelen “tüy yumağı”.
Mathur, “Kara delik ne kadar büyükse, o kadar fazla enerji girer ve tüy yumağı o kadar büyür” dedi. 2004 araştırması, evrendeki tüm parçacıkların küçük titreşen sicimlerden oluştuğunu kabul eden fizik teorisi olan sicim teorisinin Hawking’in paradoksuna çözüm olabileceğini buldu. Bu tüy yumağı yapısıyla, delik herhangi bir normal vücut gibi yayılır ve bulmaca yoktur.
Mathur’un 2004 araştırması ve benzeri diğer çalışmalardan sonra “birçok kişi sorunun çözüldüğünü düşündü” dedi. “Ama aslında, sicim teorisi topluluğundaki insanların bir bölümü, Hawking’in bilgi paradoksuna farklı bir çözüm arayacaklarını düşündü. Fiziksel olarak kara deliğin tüm yapısının değişmesinden rahatsız oldular.”
Son yıllarda yapılan araştırmalar, Hawking’in vardığı sonuçları, kara deliğin “tüm kütlesi merkezde olan boş uzay” olarak düşünülebileceği eski deliğin resmiyle uzlaştırmaya çalıştı. Bir teori, solucan deliği paradigması, kara deliklerin uzay-zaman sürekliliğinde bir köprünün bir ucu olabileceğini, yani bir kara deliğe giren herhangi bir şeyin köprünün diğer ucunda – solucan deliğinin diğer ucunda – görünebileceği anlamına geliyordu. uzayda ve zamanda farklı bir yer.
Bununla birlikte, solucan deliği resminin çalışması için, kara delikten bazı düşük enerjili radyasyonun kenarlarından kaçması gerekir.
Bu son çalışma, bir teoremi kanıtladı – “etkili küçük düzeltmeler teoremi” – bu gerçekleşirse, kara deliklerin yaptıkları gibi ışıma yapmayacağını göstermek için.
Araştırmacılar ayrıca solucan deliği paradigmasının işe yarayıp yaramadığını belirlemek için kuantum yerçekimindeki topoloji değişikliği de dahil olmak üzere karadeliklerin fiziksel özelliklerini incelediler.
Mathur, “Solucan deliği yaklaşımı için önerilen sürümlerin her birinde fiziğin tutarlı olmadığını gördük” dedi. “Solucan deliği paradigması, bir şekilde, hala kara deliğin tüm kütle merkezdeyken etkin bir şekilde boş olduğunu düşünebileceğinizi iddia etmeye çalışır. Ve kanıtladığımız teoremler deliğin böyle bir resminin mümkün olmadığını gösteriyor.”
Referanslar:
Bin Guo, Marcel Hughes, Samir Mathur ve Madhur Mehta, 28 Aralık 2021, “Kara delikler için tüy yumağı ve solucan deliği paradigmalarının karşılaştırılması”, Türk Fizik Dergisi.
Bağlantı
Samir D. Mathur, 1 Temmuz 2021 tarafından yazılan “elastik vakum”, Uluslararası Modern Fizik Dergisi D.
DOI: 10.1142/S0218271821410017
Bu çalışmada çalışan diğer Ohio Eyaleti araştırmacıları arasında Madhur Mehta, Marcel RR Hughes ve Bin Guo yer alıyor.