kişisel web sayfası, yazılar, yorumlar, makaleler, özgeçmiş
her şey hakkında bir şey veya bir şey hakkında hiç bir şey...

Kara Delikler Üzerine - 4 - Ben Kara Deliğe Düşerken Beni İzleyen Biri Ne Gözler? (25 Ağustos 2007)


Dışarıdaki gözlemci (haydi onun adı Feza olsun, büyük fizikçimiz Feza Gürsey'in anısına) olayı benden farklı görür. Ben ufka yaklaştıkça Feza benim gittikçe daha yavaş hareket ettiğimi gözler. Aslında ne kadar uzun süre beklerse beklesin, benim ufka ulaştığımı göremez.
Gerçekte, aynı şeyler başlangıçta kara deliği oluşturan madde için de söylenebilir. Diyelim ki, kara delik çöken bir yıldızdan meydana geldi. Kara deliği oluşturacak madde çökerken, Feza onun gittikçe küçüldüğünü ve Schwarzschild yarıçapına yaklaştığını fakat ona asla ulaşmadığını gözler. Kara deliklerin önceleri donmuş yıldızlar diye adlandırılmasının nedeni de buydu: Kara delikler Schwarzschild yarıçapından birazcık büyük bir yarıçapta donmuş gibi gözükür.
Peki, Feza olayları niçin böyle görür? Bunu anlamanın en iyi yolu bunun gerçekte sadece bir optik illüzyon olduğunu düşünmektir. Aslında ne bir kara deliğin oluşması ne de benim ufku geçmem gerçekte sonsuza kadar sürmez. (Önceki yazıda ufka ulaşmanın 8 dakika, tekilliğe ulaşmanın da saniyeler sürdüğü geçti.) Ufka yaklaştıkça benden çıkan ışıkların çekimsel med-cezir dalgalarını tırmanıp da Feza'ya ulaşması git gide daha uzun zamanlarda gerçekleşir. Ben tam ufku geçerken benden çıkan ışıklar olay ufku üzerinde sonsuza kadar gezinir ve ona asla ulaşamaz. Ben ufku geçeli çok olmuştur, ama bunu Feza'ya söyleyecek olan ışık sonsuz uzun zaman sonra ona ulaşacaktır.
Bütün bunlara bir başka açıdan da bakabiliriz. Bir anlamda zaman ufkun yakınlarında uzaklardakinden çok daha yavaş akar. Diyelim ki, deliğe düşmemek için olağanüstü miktarlarda yakıt harcayarak uzay aracımla ufkun hemen dışında bir süre oyalandım ve geriye Feza ile buluşma noktasına döndüm. Onu nasıl bulurdum? Bütün bu olaylar sırasında benim için çok az bir zaman geçmişken onun için belki on yıllar geçmiş olurdu ve onu, bıraktığım zamana göre, çok yaşlanmış bulurdum. Zaman benim için çok yavaş geçmişti.
Pekala, yukarıdaki açıklamalardan (optik illüzyon ve zamanın yavaşlaması) hangisi gerçekte doğru? Cevap sizin kara deliği tanımlamak için hangi koordinat sistemini kullandığınıza bağlıdır. Schwarzschild koordinatları denen olağan koordinat sistemine göre ben zaman koordinatı t sonsuz olduğunda ufku geçmiş olurum. Bu koordinatlarda benim ufku geçmem gerçekten sonsuza kadar sürer. Fakat bunun nedeni Schwarzschild koordinatlarının ufuk yakınlarındaki olaylar için hayli çarpıtılmış görüntü vermesidir. Aslında tam ufukta koordinatlar sonsuz çarpılmıştır (ya da standart terminolojiyi kullanırsak, tekildir [singular]). Ufuk yakınlarında singüler olmayan koordinatları seçerseniz, ufku geçiş zamanının gerçekten sonlu olduğunu, fakat bu sefer de Feza'ya göre benim ufku geçme zamanımın sonsuz olduğunu bulursunuz. Radyasyonun (benden çıkan ışığın) ona ulaşması sonsuz zaman almıştır. Aslında, tabi ki, her iki koordinat sistemini de kullanabilirsiniz ve her iki açıklama da doğrudur. Onlar sadece aynı tek şeyi farklı biçimlerde söylemektir.
Pratikte, ben gerçekte o kadar zaman geçmeden Feza için görünmez (ufkun ötesine geçmiş) olurum. Bunun bir nedeni ışığın kara delikten uzaklaşırken (çekimsel med-cezir dalgalarının yukarısına doğru yükselirken) kızıla kaymış (dalgaboyu büyümüş) olmasıdır. Yani, benden bir dalgaboyunda görünür ışık çıkarken Feza onu daha uzun başka bir dalgaboyunda görecektir. Ben ufka yaklaştıkça dalgaboyları da büyüdükçe büyür. Sonuçta da, kızıl ötesi, mikrodalgalar veya radyo dalgaları gibi, görünür bölgedeki ışığın dalgaboyundan daha büyük dalgaboylarına ulaşır ve nihayet eldeki hiç bir araç tarafından algılanamayacak dalga boylarına döner.
Ayrıca, ışığın foton denilen bireysel paketler halinde yayınlandığını da hatırlayın. Diyelim ki ufku geçerken benden fotonlar yayınlanıyor. Ufku geçerken bir noktada son fotonu yayınlamış olayım. Bu foton Feza'ya sonlu bir zamanda ulaşacaktır -- milyon Güneş kütleli bir delik için tipik olarak bir saatten daha az bir zamanda. Bu andan sonra beni artık göremez; çünkü ufku geçtikten sonra benden yayınlanan hiç bir foton ufku geçip dışarıya çıkamayacağından ona asla ulaşamayacaktır.



Geri Dön | Ana Sayfa
 
Son güncelleme: 20 Ağustos 2008 14:41
Bu sayfadaki içeriği izinsiz kopyalayan eşek kulaklıdır.
© Ali AYEN Ankara - 2007