Astronomi

Kara Deliklere ‘Hapsolan’ Bilgiler Artık Saklı Kalmayacak

kara delik jetleri

Kara deliklere ‘hapsolan’ bilgiler artık saklı kalmayacak. Müthiş bir çekim kuvvetiyle gaz ve tozları içlerindeki mikroskobik bir noktaya sıkıştıran kara delikler, bir nevi kozmik bir çöp sıkıştırıcısı görevi görüyor. Ve modern fizik, kara delikler tarafından bir kez yutulduktan sonra bu maddeler hakkındaki bilgilerin sonsuza kadar evrenin derinliklerinde kaybolduğunu söylüyor. Ama yapılan yeni bir deneye göre, bir kara deliğin içi hakkında biraz fikir sahibi olmak için kuantum mekaniklerini kullanmanın bir yolu olabilir.

Kuantum fiziğine göre hiçbir bilginin kaybolmasının mümkün olmadığını, bu bilgilerin sadece birbirine ayrılmaz şekilde bağlı, atom altı parçacıklar arasına saklanabileceğini ya da karıştırılabileceğini söyleyen Maryland Üniversitesi’nden Kevin Landsman ve meslektaşları, basitleştirilmiş bir kara delik modelinde bilgilerin ne zaman ve ne kadar hızlı karıştığını ölçebildiklerini gösterdiler.

Bilgi Paradoksu Bugüne Dek Çözümlenemedi

1970’li yıllarda Stephen Hawking kara deliklerin hayatları süresince küçülebildiklerini kanıtlamıştı. Kuantum mekaniği yasalarına göre, parçacık ikilileri birdenbire bir kara deliğin olay ufkunun hemen dışarısında beliriyor. Ardından bu parçacıklardan biri kara deliğin içine düşüyor, diğeriyse dışarı doğru itiliyor ve parçacık bu süreçte kara delikten çok az miktarda enerji çalıyor. Bu durum sonucunda, ciddi anlamda uzun zaman ölçekleri içinde kara deliğin yok olmasına yetecek kadar enerji çalınmış oluyor. Bu sürece Hawking ışınımı (radyasyonu) adı veriliyor.

Ama bir kara deliğin sonsuz yoğunluktaki merkezinde bir muamma bulunuyor. Kuantum mekanikleri bir parçacık hakkındaki bilgilerin asla yok edilemeyeceğini söylüyor. Diğer yandan izafiyet yasaları da, bir kara deliğin olay ufkunun yanından hızla geçen bir parçacığın kara deliğin merkezindeki sonsuz yoğunluğa karıştığını; yani onun hakkındaki hiçbir bilginin bir daha asla geri getirilemeyeceğini ifade ediyor. Teorisyenlerin kara delik bilgi paradoksu adını verdikleri bu çelişkiyi çözümlemek adına yaptıkları çalışmalar bugüne dek başarısızlıkla sonuçlandı.

İterbiyum Elementi İncelendi

Nature’da yayınlanan yeni çalışmalarında, Landsman ve meslektaşları Hawking ışınımındaki parçacık ikililerinden dışarı doğru itileni kullanarak konuya nasıl açıklık getirileceğini gösterdiler. Araştırmacılara göre, bu parçacık kara deliğin içine düşen parçacıkla dolaşık halde olduğundan, dışarıda kalan parçacığın özelliklerini incelemek diğeri hakkındaki önemli detayların elde edilmesini sağlayabilirdi.

Araştırmacılar bir kuantum bilgisayar kullandılar ve iterbiyum elementinin birbiriyle dolaşık halde olan üç atom çekirdeğini kullanarak basit bir model oluşturdular.

Ekip sonuçta üç parçacıklı bir sistemdeki parçacıkların ne zaman birbirine karıştığını anlamayı ve ne kadar karışık bir hal aldığını ölçmeyi başardı. Daha da önemlisi, ekibin yaptığı muazzam kuantum hesaplamalar, bu parçacıkların ortamdaki diğer parçacıklar yerine, özellikle birbirleriyle karıştığını gösterdi.

Araştırmacılar elde ettikleri sonuçların gelecekte geliştirilecek kuantum hesaplama teknikleri için de yarar sağlayabileceğini belirtiyor.

Livescience

 

Yorum bırakın

E-posta adresiniz paylaşılmayacaktır..

Bunları da beğenebilirsiniz