Albert Einstein (1879-1955), yirminci yüzyılın en büyüklerindendi. O, saÄŸduyuya dayanan köhne inançlarımıza, insan aklının en kapsamlı saldırısını yöneltti. Bize,uzaklığın ve zamanın göreli olduÄŸunu gösterdi. Işığın, paket paket yayıldığını, yani kuantum denen enerji paketçiklerinin varlığını gösterdi. Bizi düşsel yerlere bilimsel gezilere çıkardı. Kimi zaman GüneÅŸ’ e götürdü bizi, kimi zaman asansörde tehlikeli deneylerin kobayı yaptı . Ama onun büyük öngörüleri doÄŸrulandı. O, ‘önce deney ve gözlem, sonra kuram’ diyen eski bilimsel çalışma yöntemine’ son ve büyük darbeyi indirdi. Önce hesap yaptı, tahminde bulundu. Deney arkadan geldi. Ve deney, Einstein’i destekledi. Ne büyük bir onur: O, gerçek bir deha idi.

Özel görelilik, iki temel önermeye dayanır:

1. Hareket görelidir.

2. Evrendeki en yüksek ve mutlak hız, ışığın hızıdır.

Bizler,gündelik yaÅŸamda, düşük hızlar dünyasında yaÅŸarız. Einstein,bizi yüksek hızlar dünyasına götürür. Işık ışınına bindirir ve gezdirir. O zaman anlarız ki yüksek hızlarda zaman “yavaÅŸlar” ve de uzunluklar “kısalır”. Böylece uzayın ve zamanın mutlak olmadığını öğreniriz. Işık,enerjinin bir biçimidir,hem en yüksek hızlı foton akımı olmanın yanı sıra elektromanyetik dalgadır da. Zaman konusunda ünlü ikizler paradoksunu göreceÄŸiz. Özel göreliliÄŸin doÄŸa,uzay ve zaman kavramlarımızda yarattığı büyük dönüşümü öğreneceÄŸiz.

Genel görelilik, uzay-zamandan oluşan dört boyutlu bir evren modelini sunar.

Genel görelilik, her ÅŸeyden önce bir çekim kuramıdır;ama uzayın eÄŸriliÄŸinden ileri gelen bir çekim…Uzay,zamanı da içine alan bir dört boyutludur ve yoÄŸun kütle tarafından bükülmüş,eÄŸrilmiÅŸtir. Kuantum etkilerinin belirsizliÄŸi, çok küçük ölçeklerde anlamlıdır; genel görelilik ise çok büyük ölçeklerdeki uzay-zaman yapısıyla ilgilidir. Işığın doÄŸrusal yolla yayılmadığını,GüneÅŸ gibi büyük kütleli yıldızların çevresinden geçerken büküldüğünü göreceÄŸiz. Genel görelilik,1970lerden itibaren bilimin gündeminde ilk sıralara tırmandı. Evrenimiz geniÅŸliyor;bunu genel görelilik öngörebiliyor. Büyük Patlama ve karadelikler kuramları genel görelilik temelli kuramlardır. Hawking,genel görelilikle ilgili olarak şöyle der: “Einstein’ın çok sayıda deneyle uyum gösteren görelilik kuramı, zaman ve uzayın birbiriyle ayrılmaz biçimde baÄŸlı olduÄŸunu kanıtlar. Uzay, zaman olmaksızın bükülemez. Bu nedenle zamanın bir ÅŸekli vardır.”

(Ceviz KabuÄŸundaki Evren,s:33)

Genel göreliliÄŸin 1970′lerde bilim dünyasında yeniden doÄŸuÅŸu ve Evrenin evrimi konusu,bazı insanların bu kurama yönelik felsefi eleÅŸtirilerini artırmasına da yol açtı.

Aklın Ä°syanı adlı kitabın yazarları aynen şöyle yazıyorlar: “Elde ettiÄŸi baÅŸarılara raÄŸmen,genel görelilik teorisinin yanlış olma olasılığı halen vardır. Özel göreliliÄŸin tersine,genel görelilik için gerçekleÅŸtirilen deneysel testlerin sayısı çok deÄŸildir. Bugüne dek,teori ile gözlenen olgular arasında herhangi bir ihtilaf bulunmamış olsa da,nihai bir kanıt henüz yoktur.”(Alan Woods-Ted Grant, Aklın Ä°syanı,Tarih Bilinci yay(Ocak 2001),Çev:Ömer Gemici-Ufuk Demirsoy, s: 172) Burada hem doÄŸa yasalarıyla hem de Genel Görelilikle ilgili yanlışlar dile getiriliyor. Bilimde “nihai kanıt” diye bir ÅŸey yoktur. Bu konuyu Bilimin kesinsizliÄŸi dosyasında ayrıntısıyla tartışacağım. Genel görelilik,girdiÄŸi her testten baÅŸarıyla geçmiÅŸ bir kuramdır. O konuda kuÅŸkusu olan bilim insanları deÄŸil, orada kendi “inançları”nı bulamayanlardır.

Einstein’in genel göreliliği, klasik teori olarak isimlendirilen bir şeydir; yani belirsizlik ilkesini kapsamaz. Bu nedenle genel göreliliği, belirsizlik ilkesiyle bileştiren yeni bir kuram bulunması gerekir. Çoğu durumda, bu yeni kuramla klasik genel görelilik arasındaki fark çok küçük olacaktır. Bunun nedeni, daha önce belirtildiği gibi, kuantum etkilerinin kestirimde bulunduğu belirsizliğin yalnızca çok küçük ölçeklerde olması, genel göreliliğin ise çok büyük ölçeklerde uzay-zaman yapısıyla ilgilenmesidir. Ancak Penrose ve benim kanıtladığımız tekillik teoremleri uzay zamanın çok küçük ölçeklerde son derece eğrilmiş olacağını gösteriyor. O zaman belirsizlik ilkesinin etkileri çok önemli olacaktır ve bazı dikkate değer sonuçlara işaret eder görünmektedir.

Einstein’in kuantum mekaniği ve belisizlik ilkesi ile problemlerinin bir kısmı, onun, bir sistemin belirli bir geçmişi olduğu şeklinde sağduyuya dayanan düşünceyi kullanmasından ileri gelmektedir. Bir parçacık ya bir yerdedir ya da başka bir yerde. Yarısı bir yerde, yarısı diğer yerde olamaz. Benzer şekilde astronotların Ay’a ayak basması gibi bir olay ya olmuştur ya olmamıştır. Yarı olmuş olamaz. Bu insanın biraz ölü veya biraz hamile olmaması gibidir. Ya öylesiniz ya da değilsiniz. Fakat eğer bir sistemin belirli t ek bir geçmişi varsa belirsizlik ilkesi parçacıkların bir defada iki yerde olması veya astronotların yalnızca yarı Ay’da olmaları gibi her türlü paradoksa yol açar.

(S. Hawking, Kara Delikler Ve Bebek Evrenler S: 81-82)

Uzay teleskopu Hubble, Dünya’ dan 593 kilometre ötelerde uzayı bizim için gözetliyor.

Kütle Çekimi Nedir?

Newton’ un dehası, kütle çekim yasalarını bulmaya yetti. Ä°ki madde, birbirlerini kütleleriyle doÄŸru, aralarındaki uzaklığın karesiyle ters orantılı olarak çeker. Einstein, bunlarda düzeltmeler yapılmasını saÄŸladı. Ä°lginçtir çok eski zamanlardan bu yana tanınan yer çekimi (daha genel olarak her kütlenin birbirini ÅŸu ya da bu kuvvetle çekmesi) insanoÄŸlunun hâlâ açıklayamadığı bir olgu olarak duruyor. Cisimlerin yere doÄŸru düşmesini nasıl açıklayabiliriz?

İki açık uçlu boruyu, aynı doğrultuda yan yana koyalım. Borular içinde aynı anda bir patlama tepkimesi gerçekleştirelim. Oluşan gazlar her borunun uçlarından dışarıya doğru püskürür. Bu durumda borular, nasıl hareket eder? Borular birbirini çeker. Bunu nasıl açıklayabiliriz? Patlamayla birlikte borular arasında bir yüksek basınç bölgesi oluşur, buna bağlı olarak bölgeye gaz akışı azalır. Boruların karşıt uçlarındaki püskürmelerin tepmeleri sonucu borular birbirine doğru itilir. Tıpkı bir silah namlusundan çıkan merminin yarattığı geri tepme gibi.

Åžimdi bütün yönlerde graviton denen mermiler atan iki cisim düşünelim. “Bütün yönlerde” açıklamasına dikkat ediniz. Çünkü kütle çekim yasası, küre yüzeyinin her noktasından çıkan her doÄŸrultuda etkilidir. Öte yandan kütlesel çekim, iki cismin merkezini birleÅŸtiren doÄŸrultuda en yüksektir. Çünkü kütlesel çekim, uzaklığa baÄŸlıdır. Ters yönlerde dışarı atılan gravitonların geri tepmesi iki cismi birbirine doÄŸru yaklaÅŸtırır.

Eğer bu anlattığımız model doğruysa gravitonlar, yani kütle çekim alanının kuantumları bir kütleye ve enerjiye sahip olmalı; yani graviton salan her cisim, kütle ve enerji kaybetmelidir. Bu konuda ilk olarak Prof. D. İvanenko bir şeyler söyledi. Çarpışan iki graviton nasıl bir sonuç verir? Belki de elektron ve pozitron gibi bir parçacık ve anti-parçacık çifti oluşturabilir. Bu varsayıma göre bu parçacık çiftleri bir yerlerde buluşarak gravitonlara da dönüşebilir. Ama bu iki dönüşüm çok büyük enerjilerle olabilir. Bu nedenle bu dönüşüm olasılığı pek zayıftır. Peki bir cisim, kendiliğinden gravitonlar yayıyor olmasın? Evet bu daha olası. Her bir graviton, bulunduğu parçacık kütlesinden bir kısmını alıp götürür. Gravitonların enerjileri bilinirse, bir parçacığın yarıya kadar küçülmesi için geçecek zaman hesaplanabilir. Bir başka deyişle maddenin kütlesel çekim alanına bozunması sırasındaki yarı-ömrü hesaplanabilir. Böyle hesaplar yapılmış milyarlarca yıl değerleri elde edilmiştir.

DiÄŸer hesaplar, gravitonun kütlesini 5x 10-66 gram ve enerejisini 5×10-45 erg deÄŸerinde vermektedir. Bir protonun kütlesel çekim alanına bozulması yarı-ömrü 10 milyar dolayındadır. Gravitonun yoÄŸunluÄŸu ile protonunki aynı sayılırsa gravitonun yarıçapı 2×10-27 santimetre kadardır. Protonun yarıçapı 1.5×10 -13 santimetre olduÄŸundan proton yanında graviton, Dünya üzerindeki bir toz zerresi gibidir.

Özel görecelik kuramının sonuçları arasında hiç bir fiziksel etkinin ışıktan daha hızlı yayılamayacağı saptaması vardır. Işık, Dünya’ dan Ay’ a gitmek için bir saniye, GüneÅŸ’ e gitmek için sekiz dakika, bir galaksiden diÄŸerine gitmek için milyonlarca yıl kastetmektedir. Böyle olunca kütle çekim kuvveti denen ÅŸey nedir? Dünya’ nın Ay üzerinde yaptığı etki, ışık hızıyla yayılıyorsa kuvveti belirleyen uzaklık, etkinin çıkış anında Dünya’ yı Ay’ dan ayıran uzaklık mıdır; yoksa etkinin Ay’ a varış anıdaki uzaklık mıdır?

Her ÅŸey bir yana bu etki nedir?

Özel görelilik kuramı, ışığın hızını, birbirine göre düzgün bir hareketle yer deÄŸiÅŸtiren bir gözlemciler takımı için aynı olduÄŸunu kabul etmiÅŸti. Gözlemcinin hareketindeki herhangi bir ivme, önsel olarak gözlemcinin evreni tanıma biçimine etki yapabilir. Bu ivme acaba nasıl iÅŸe karışacaktır? Bu soruyu yanıtlamak için, yalnızca mantığa dayanmak gerekir. Çünkü bu türlü etkileri deneysel biçimde açığa çıkarmak çok güçtür. Einstein soruna en kestirme yönden yaklaÅŸtı. Sonsuz sayıda olanaklar içinde bir ivmenin etkisinin ne olabileceÄŸini araÅŸtırmak yerine o asıl ivme yokluÄŸunun nasıl belirtilebileceÄŸini aramaya koyuldu. Ama olanaklı gözlemcilerden bir tanesinin hangisi olduÄŸunu belirtecek güçte miyiz? Yeryüzünde bulunan bir gözlemci kuÅŸkusuz iÅŸimize yaramaz, çünkü Dünya’ nın GüneÅŸ’ e göre hareketi ivmelidir. GüneÅŸ’ in de Samanyolu galaksisine, onun da öteki galaksilere göre ivmeli hareketi vardır.

Görelilik Doğarken Ölmek: Ne Yazık!

Einstein, Zürich Teknik Ãœniversitesine girdiÄŸinde Hermann Minkowski gibi büyük bir matematikçi o üniversitede ders veriyordu. Einstein, onun derslerini sıkıcı buluyordu gerçi ; ama kendisi matematik özünü Minkowski’ den aldı.

Uzayın iki noktası arasındaki uzaklık dendiÄŸinde zihnimizde canlanan ilk ÅŸey, Öklid uzayı için geçerli tanımdır. Öklid uzayı ve bu uzay için geçerli olan uzaklık tanımı, aynı zamanda günlük deneyimlerimizin ve saÄŸ duyumuzun bizi tereddütsüz kabul etmeye zorladığı, bize son derece “doÄŸal” gelen kavramlardır. Hatta bu kavramlar bizim için o kadar ” doÄŸal” dır ki, fiziÄŸin daha farklı özellikleri olan ve daha farklı bir uzaklık temelinde yeniden inÅŸa edilmesi düşüncesini belirli bir direnç göstermeden kabul edemeyiz. Oysa özel görelilik kuramı tam da böyle bir gerçekliÄŸi bize sunmaktadır. SaÄŸ duyunun yeterli olmadığını, en azından GüneÅŸ’ in Dünya etrafında deÄŸil, Dünya’nın GüneÅŸ etrafında döndüğünü biliyoruz. Öklid uzayı, homojen, izotrop ve düz bir uzaydır. Özel görelilik kuramının ortaya atılmasından üç yıl sonra, 1908′de, H. Minkowski, uzay ve zamanın yanyana konduÄŸu deÄŸil, kaynaşıp bir bütün oluÅŸturduÄŸu bir yapı ortaya koydu. Ve o Minkowski ki, ölüm döşeÄŸinde “Rölativite (görelilik) doÄŸarken ölmek. Ne yazık ! ” diyecekti.

Zamanın bağımsız bir deÄŸiÅŸken olarak uzay eksenlerinin yanında ayrı bir eksenle gösterilmeye baÅŸlamasının tarihi, Galile’ ye kadar uzanır. BilindiÄŸi gibi zamanın uzaydan farklı bir karakteri vardır. Uzayın noktaları aynı anda hep birlikte varolurken, zamanın noktaları birbirinin ardı sıra vardır. Yani uzayın noktaları arasında bir “eÅŸanlı bitiÅŸiklik” iliÅŸkisi, zamanın noktaları arasında ise bir “ardışıklık” iliÅŸkisi vardır. Zamanın bu özelliÄŸi göz önünde bulundurulduÄŸu sürece bir doÄŸruyla gösterilmesinin sakıncası yoktur. Fakat zamanın bu özelliÄŸinin unutulması ve zamana kendini temsil etmekte kullanılan bir uzay doÄŸrunun özelliklerinin atfedilmesi tehlikesi her zaman vardır.( Bilim ve Mühendislik s: 127-128) Zamanın uzayla kaynaÅŸtırılması zamanın uzaysallaÅŸtırılması anlamına gelemez; zaman mutlaklığını kaybetse de, zamanın temelinde yer alan ardışıklık iliÅŸkisinin kendisi mutlak karakterini korur.

Einstein’ den önce evren, genellikle, sonsuz bir uzay denizinde yüzen madde adası olarak düşünülürdü. Uzay, bitimsizdi. Oysa Newton yasası, maddenin düzenli olarak dağıldığı sınırsız bir evreni yasaklıyordu; çünkü evren sınırsız olursa, sonsuza dek uzanan madde kütlelerinin toplam çekim gücü de sonsuz olacaktı. Bundan baÅŸka, insanın güçsüz gözüne, Samanyolu’ nun ötesinde uzay ışıkları gittikçe seyrekleÅŸiyor, dipsiz boÅŸluÄŸun uzak sınırlarında tek tük dağılmış deniz fenerleri gibi görünüyordu. Fakat evreni bir madde adası gibi düşünmek de zorluklar çıkarıyordu. Böyle bir evrenin içindeki madde miktarı uzayın sonsuzluÄŸuna oranla o kadar küçük kalıyordu ki, galaksilerin hareketini yöneten dinamik yasaları bu maddeyi bulut damlacıkları gibi dağıtır, evren bomboÅŸ kalırdı.

Uzay

Uzay nedir? Uzay, boşluk mudur? Uzay nasıl eğrilebilir? Uzayın eğriliği ile kastedilen nedir?

Einstein, evrenin geometrisinde yanıldığımızı anladı. Örneğin iki paralel ışığın uzayda hiç kesişmeden gideceğini sanırız. Çünkü Öklid geometrisinin sonsuz düzleminde paralel çizgiler kesişmez. Doğrunun iki nokta arasındaki en küçük uzaklık olduğunu söyleriz.

Bir zamanlar insanoÄŸlu, Dünya’ nın düz olduÄŸunu düşünürdü. Bugün Dünya’ nın yuvarlak olduÄŸunu biliyoruz. Ä°zmir ile New York arasındaki uzaklık düz bir yol deÄŸil, bir çember yayıdır. Dünya söz konusu edildiÄŸinde bile Öklid geometrisi geçerli deÄŸildir. Ekvator’ un iki noktasından Kuzey Kutbu’ na çizilen dev üçgenin iç açıları toplamı 180 derece deÄŸildir; daha büyük bir derecedir. Dünya üzerinde dev bir çember çizilse, çevresi ile yarıçapı arasındaki oran klasik deÄŸer “pi sayısı”ndan küçük çıkar. Çünkü bu dev çember bir düzlemde deÄŸildir. Dünya’ nın yuvarlaklığından kimse şüphe etmez. Fakat insanoÄŸlu bu gerçeÄŸi, Dünya’ dan ayrılıp ona uzaktan bakarak bulmamıştır. Bu, Dünya’ da dururken de, kolayca gözlenen olayların uygun matematiksel açıklaması ile rahatça anlaşılabilir. Einstein de astronomik gerçekleri dikkate alarak yeni bir evren modeli ortaya attı.

Öklid geometrisi, bir çekim alanı içinde geçerli deÄŸildir. Çekim alanında doÄŸruların, düzlemlerin anlamı olsa bile pek basittir. Işık bile çekim alanı içinden geçerken düz bir çizgi üzerinde gitmez. Çünkü çekim alanının geometrisi, içinde doÄŸru bulunmayan bir geometridir. Işığın çizebileceÄŸi en kısa yol bir eÄŸri, ya da alanın geotrik yapısının belirlediÄŸi büyük bir çemberdir. Bir çekim alanının yapısını düşen cismin kütlesi ve hızı belirler. Bir bütün olarak evrenin geometrik yapısına biçim veren de evrende bulunan maddelerin toplamı olmalıdır.Evrende her madde toplanmasına karşılık uzay-zaman sürekliliÄŸinde bir biçim bozulması vardır. Her gök cismi, her galaksi uzay-zamanda, bölgesel bozukluklar meydana getirir; denizdeki adaların çevresinde görülen çalkantılar gibi. Madde toplanması ne kadar yoÄŸun olursa, bunun sonucu olan uzay-zaman eÄŸrilmesi o kadar büyük olur. Sonuç olarak tüm uzay-zaman süreklisi bir bütün eÄŸridir. Evrendeki hesaplanamaz madde kütlelerinin oluÅŸturduÄŸu biçim bozukluklarının yerleÅŸmesi, sürekliliÄŸin büyük bir kozmik eÄŸri halinde kendi üzerine kapanmasına yol açar. Bu nedenle Einstein evreni Öklid’ inkinden ayrıdır ve sonsuz deÄŸildir.Yerde sürünen bir solucan Dünya’ yı düz ve sonsuz görür. Bunun gibi yerdeki bir insana bir ışın düz çizgi üzerinde sonsuza gidiyormuÅŸ gibi görünebilir. Einstein evreninde doÄŸrular yoktur; yalnız büyük çemberler vardır. Uzay sonsuz deÄŸildir, fakat sınırsızdır.

(Evren ve Einstein s: 110-115)

Einstein evreninde yüz milyonlarca ateş halinde yıldızı ve hesaplanamayacak ölçüde seyrek gaz, soğuk demir, taş ve kozmik toz sistemlerini tutan milyarlarca galaksiyi içine alacak büyüklüktedir. Bu evrende, saniyede 300 bin kilometre hızla uzayda yola çıkan bir Güneş ışını, büyük bir kozmik çember çizecek ve 200 milyar yıldan biraz sonra kaynağına dönecektir.

( Evren ve Einstein s:117)

Bununla birlikte Einstein, kendi evren bilimini geliştirirken, yıllarca sonra açıklanan astronomi olayını bilmiyordu. Yıldızların ve galaksilerin hareketlerini rasgele sayıyordu. Einstein, evreni durgun saydı. Oysa evren genişliyordu. Bütün galaksiler, sistemli olarak bizimkinden uzaklaşıyor. Bu sonuç o kadar önemlidir ki, bunun nasıl ortaya konulabildiğini göstermek yararlı olacaktır.

Oldukça yakın galaksilerin uzaklığının belirtilebilmesi onların içinde iyi bilinen çeşitli örnek yıldızların tanınması yolu ile olur. Bu yıldızlar için değişme devrelerinin, onların kendi öz aydınlatma miktarı ile belli olduğu bilinmektedir. Bu uzaklıkların, elverişli bir şekilde bulunabildiğini söylememize olanak sağlayan başka yöntemler de vardır ki, bunların sonuçları, oldukça iyi sayılabilecek derecede diğer yöntemlerin sonuçları ile çakışırlar.

Galaksilerin hızlarını, bunların görünür ışıktaki ışımalarını çözümleyerek de belirlemek olanaklıdır.

Åžimdi herkes, evren ve zamanın kendisinin, büyük patlamada bir baÅŸlangıcı olduÄŸunu düşünüyor. Ve Hawking, sitemini şöyle dile getiriyor: “Bu , birkaç deÄŸiÅŸik kararsız taneciÄŸin keÅŸfinden çok daha önemli olmakla birlikte, Nobel Ödülleri ile deÄŸerlendirilebilmiÅŸ bir buluÅŸ deÄŸildir” (s: 28)

Ä°ki karadelik çarpışır ve birleÅŸirse, sonunda ortaya çıkan karadeliÄŸin alanı, baÅŸtaki karadeliklerin alanlarının toplamından daha büyüktür. Bu durum, termodinamiÄŸin ikinci yasasına göre, entropinin davranışına çok benzemektedir. Entropi, hiç azalmaz ve tüm sistemin entropisi, onu oluÅŸturan parçaların entropileri toplamından büyüktür. Bir karadeliÄŸin kütlesindeki deÄŸiÅŸme, onun olay ufkunun alanı da deÄŸiÅŸmeye, açısal momentumundaki deÄŸiÅŸmeye ve elektrik yükündeki deÄŸiÅŸmeye baÄŸlıdır. Bir karadeliÄŸin uzay ufkunun her yerinde yüzey gravitesi aynıdır. Bu benzerlikten cesaret alan Bekenstein 1972′ de olay ufku alanının belli bir katının karadeliÄŸin entropisi olduÄŸunu ileri sürdü. “Lakin bu teklif tutarlı deÄŸildi. EÄŸer karadelikler, olay ufkuyla orantılı bir entropiye sahip olsalardı, yüzey gravitesiyle de orantılı, sıfırdan farklı bir sıcaklıkları olurdu. KaradeliÄŸin, kendi sıcaklığından daha düşük sıcaklıktaki bir termal ışınımla temasta olduÄŸunu düşünelim. Karadelik, ışınımın bir kısmını yutarken dışarıya birÅŸey gönderemeyecektir. Zira klasik kurama göre, karadelikten bir ÅŸey çıkamaz.Bu durumda, alçak sıcaklıktaki termal ışınımdan, yüksek sıcaklıktaki karadeliÄŸe ısı iletilmiÅŸ olacaktır. Bu ise, genelleÅŸtirilmiÅŸ ikinci yasaya aykırıdır. Çünkü termal ışınımdan entropi kaybı, karadelik entropisindeki artmadan daha büyük olurdu. Lakin, bundan sonraki konuÅŸmamda göreceÄŸimiz gibi, karadeliklerin, tama da termal özellikte bir ışınım yaydıkları keÅŸfedilince, tutarlılık yeniden saÄŸlandı. Bu sırf bir tesadüf veya bir yaklaşım sonucu olamayacak kadar güzel bir sonuçtur. Böylece karadeliklerin gerçekten bir iç gravitasyonal entropisi olduÄŸu anlaşılıyor. GöstereceÄŸimiz gibi bu, bir karadeliÄŸin basit olmayan topoljisi ile ilgildir. İç entropinin anlamı, graviteni çoÄŸunlukla kuantum kuramıyla ilgili olanın dışında, ek bir belirsizlik düzeyi ortaya çıkarmasıdır. Bu nedenle, “Tanrı zar atmaz” dediÄŸinde, Einstein yanılıyordu. karadelikler dikkate alındığında, Tanrının zar atmakla kalmayıp, bazan zarları görülemeyecek yerlere de atarak bizi ÅŸaşırttığı görülmektedir.” (Uzay ve Zamanın DoÄŸası s: 34-35 )

Gravitenin hiç olmazsa normal durumlarda, daima çekici olduÄŸunu gördük. EÄŸer gravite elektrodinamikteki gibi bazen çekici, bazen de itici olsaydı, on üzeri kırk kere(10 40) daha zayıf olduÄŸu için onu hiç fark edemezdik. Ancak, gravitenin daima aynı iÅŸareti taşıması nedeniyle, bizimle Dünya gibi iki makroskobik cismin taneciklerinin arasındaki gravitasyonal kuvvetler, bizim hissedeceÄŸimiz ölçüde bir kuvvet toplamına yol açar. Gravitenin çekici olması, onun evrendeki maddeyi yıldız ve galaksi gibi cisimler oluÅŸturmak üzere bir araya getirecek ÅŸekilde davranacağı manasına gelir. Daha fazla sıkışmaya karşı madde, yıldızlarda termal basınç ile galaksilerde de iç hareketler ve dönmelerle bir süre direnir. Ama en sonunda ısı veya açısal momentum dışarı taşınacak ve cisim büzülmeye baÅŸlayacaktır. EÄŸer kütle, GüneÅŸ’ in kütlesinin bir buçuk katından küçükse, elektron veya nötronların dejenerasyon basıncı nedenle büzülme durabilir. Cisim de buna göre bir beyaz cüce veya bir nötron yıldızı haline yerleÅŸir. Fakat, kütle bu limitten büyükse, büzülmeyi durdurabilecek bir ÅŸey yoktur. Belirli bir kritik büyüklüğe kadar küçülünce, onun yüzeyindeki gravitasyonal alan o kadar kuvvetli olacaktır ki, ışık konileri içeri doÄŸru kıvrılacaktır. Bunun size dört boyutlu bir resmini çizmek isterdim. Fakat, hükümet tasarrufları. Cambridge Ãœniversitesini ancak iki boyutlu ekranlarla yetinmeye zorluyor. Bu nedenle zamanı düşey doÄŸrultuda üç uzay doÄŸrultusunun ikisini perspektif olarak gösterdim.

“Uzay-zamanın, içinden sonsuza kaçmanın mümkün olmadığı bölgesine karadelik denir. Bunun sınırı olay ufku adını alır. Olay ufku, sonsuza kaçamayan ışık ışınlarının oluÅŸturduÄŸu bir boÅŸ yüzeydir. Saçsızlık teoremleri, bir cisim karadelik oluÅŸturacak ÅŸekilde çökerken büyük miktarda enformasyonun kaybolduÄŸunu gösteriyor. Daha önceleri, bu enformasyon kaybı önem taşımıyordu. Çünkü Çökmekte olan bir cisimle ilgili bilgilerin karadelik içinde kaldığı düşünülüyordu. karadelik dışında bulunan bir gözlemci için çöken cismin nasıl bir ÅŸey olduÄŸunu belirlemek çık zordur. Ama klasik kuramda bu ilke olarak olanaklı görülüyordu. Gözlemci, çökmekte olan cismi gerçekte hiç gözden kaybetmeyecektir. Buna raÄŸmen o yavaÅŸlayacak ve olay ufkuna yaklaÅŸtıkça daha da kararacaktır. Fakat gözlemci hala onun hangi maddeden yapıldığını ve kütlesinin nasıl dağıldığını görebilecektir. Kuantum kuramı bunun hepsini deÄŸiÅŸtirmiÅŸtir. Önce, çöken cisim olay ufkunu geçmeden önce sadece sınırlı bir miktarda foton gönderecektir. Bunlar, çöken cisim hakkında tüm bilgiyi taşımaya yetmeyecektir. Bunun anlamı, kuantum kuramına göre, dışarıdaki bir gözlemci için, çöken cismin durumunu ölçmenin mümkün olmadığıdır. Bunun çok önemli olmadığı, çünkü dışardaki bir kiÅŸi ölçemese de enformasyonun hala karadelik içinde olduÄŸu düşünülebilir. Fakat iÅŸte burada, kuantum kuramının ikinci etkisi ortaya çıkıyor. GöstereceÄŸim gibi, kuantum kuramı karadelikleri ışıtır ve kütle kaybettirir. En sonunda bunlar tamamen yok olurken, içlerindeki tüm enformasyonu da birlikte götürürler. Bu enformasyonun gerçekten de kaybolduÄŸu ve baÅŸka bir ÅŸekilde geri gelemeyeceÄŸi lehinde argümanlar vereceÄŸim. GöstereceÄŸim gibi, bu enformasyon kaybı, fiziÄŸe, kuantum mekaniÄŸi ile ilgili olanın dışında ve onun üzerinde, yeni belirsizlik düzeyi katmaktadır.”

1973 yılında bu olayı ilk defa incelediÄŸim zaman, çökme sırasında bir emisyon patlaması olacağını, fakat ondan sonra tanecik yaratılmasının duracağını ve geride gerçekten siyah bir kara cisim kalacağını bulmayı umuyordum. Fakat büyü ÅŸaÅŸkınlıkla, çökme sırasındaki bir patlamadan sonra geriye, sabit hızda bir tanecik yaratımı ve emisyon kaldığını buldum.(s:56) Bir süredir, kuvvetli bir elektrik alanında pozitif ve negatif elektrik yükü taşıyan tanecik çifti yaratıldığı bilinmektedir.(s:67) Karadelikler, elektrik yükü de taşıyabildiÄŸi için, bunların da çift yaratılabileceÄŸi düşünülebilir. Lakin bunun miktarı, elekton-pozitron çiftleri ile karşılaÅŸtırıldığında çok küçük bulunacaktır. Zira, kütle bölü yük oranı on üzeri yirmi defa daha büyüktür. Bu ÅŸu demekti: karadelik çiftleri oluÅŸturmak üzere önemli bir ihtimal belirmesinden çok daha önce, herhangi bir elektrik alanı, elektron-pozitron çiftleri yaratımı ile nötralize olacaktır. Bunun yanında, magnetik yüklü karadelik çözümleri de vardır. Magnetik yüklü tanecik olmadığı için, böyle karadelikler, gravitasyonel çökme ile yaratılamazlar. Fakat bunların, kuvvetli bir magnetik alanda çiftler ÅŸeklinde yaratılabileceÄŸi düşünülebilir. Bu durumda adi tanecikler magnetik yük taşımadığı için, adi tanecik oluÅŸması ile arada bir rekabet yoktur. “Bu nedenle, magnetik yüktlü bir karadelik çifti yaratabilecek kadar büyük bir ihtimal olabilmesi için, magnetik alan yeter derecede kuvvetli olabilir.”