Kim Var Orada - Karadelikler

Bu böyle devam edemez diye kükredi yüce hakan…

Dağların arasında sıkışıp kalmışlardı. Yıllar yılları, nesiller nesilleri kovalamış, sayıları sürekli artmış ve çok ama çok kalabalık olmuşlardı. Artık bu dağlar, bu ormanlar ve bu otlaklar dar geliyordu onlara. Halklar arası sürtüşmeler artıyor ve önlenemiyordu. Artık bu toprakları terk etmenin ve yeni yurtlar bulmanın vakti gelmişti.

Ama nasıl?

Ataların buralara nasıl geldiği unutulmuş, yol iz kalmamıştı. Dağların arasında tek bir geçit vardı, ama  içinde demir madeni olan bir geçit. Aksakallı bilgeler bir araya geldiler, bu dar geçitten geçişi ve kurtuluşa giden yolu tartışmaya başladılar.

Madeni işlettiler, işlettiler ve sürekli demir cevheri çıkarttırlar. Nihayet kalan son demir duvarı da eritip, bir geçit açmaya karar verdiler. Hepsi biraraya geldi, odun ve kömür yığınları oluşturuldu, ardından ateşler yakıldı ve devasa körükler ateşleri harladı. Sonunda demir dağ eridi ve geçit açıldı.

Yeni bir devir açılıyordu insanlığın tarih sahnesinde; tüm saltanatları tehdit edecek, hanedanları yıkacak, devletler kurup, çağlar açacak birileri kabuğunu kırıp dışarı çıkıyordu.

Büyük bir ozan, çok ama çok sonraları şöyle dedi onlar için; …Onlar ki toprakta karınca, suda balık, havada kuş kadar çokturlar; korkak, cesur, câhil, hakîm ve çocukturlar ve kahreden ve yaratan ki onlardır…

Ok yaydan fırlamıştı. Böylelikle nesiller boyu aynı bölgeye kısılmış olan halklar, başka diyarlara doğru yol alabildiler.

Sahi bu geçit nereye açıldı ? Ötesinde ne var, kim var orada? İşte bugün de tam bu soruyu soruyor bilim insanları. Uzaydaki bu “Karadelik” nereye açılıyor? Ötesinde ne var, kim var orada?

Nedir ki “Karadelik”?

Temel, basit bir anlatımla; çok yüksek çekim gücüne sahip, içinden ışığın bile kaçamadığı ve bu bağlamda ışık yaymadığı için kara olarak nitelenen, yıldızları ve gökadaları bile yutan kozmik bir gök cismidir, Karadelik.

Kısacası içine düşenin ve hatta yaklaşanın vay haline…

Biraz daha yakından bakarsak, üç faklı Karadelik göreceğiz.“İlksel” olanlar en küçükleridir ve bir atom büyüklüğündedirler, ancak çekim güçleri bir dağ büyüklüğüne eştir.

Sonrasında “Yıldızsal” Karadelikler gelir, onlar onlu sayılarla anılacak kilometre çapında bir topun içine yerleşebilir ki, çekim güçleri güneşin yirmi katı olabilir. 

Bunlardan bizim gökadamızda düzinelerce bulunmaktadır. En dev olanlar ise “Süper” Karadeliklerdir. Güneş Sistemi kadar büyük bir topun içine sığarlar ve milyonlarca Güneş’in çekim gücünden daha büyüktürler. Bilimsel araştırmalar, büyük gökadaların her birinin merkezinde bir tane Süper Karadelik bulunduğunu göstermektedir.

Samanyolu gökadasının merkezindeki karadeliğin ismi ise Sagittarius A‘dır. Yaklaşık olarak dört milyon tane Güneş’in çekim gücüne eşit bir kütleye sahiptir. Olağanüstü parlaklığa sahip olan Sagittarius A, karmaşık bir radyo dalgaları kaynağıdır ve yörüngelerinden kopardığı yıldızları, yalnız gezen göktaşlarını, yıldızlar arası gaz ve toz bulutlarını yutar. Yakın çevresindeki yirmi sekiz tane yıldızı, olağanüstü derecedeki kütleçekimi ve galaksinin merkezinde olmaları sebebiyle saniyede beş bin kilometre gibi kavraması güç bir hızla etrafında döndürmektedir.

Işığın bile kaçamadığı kadar çok büyük bir çekim gücüne sahip olmalarından kaynaklı olarak,  yukarıda da belirtildiği üzere karadelikler görülemezler. Görülemezler ancak herşeyi yutabilirler ve hatta aşağıdaki gibi süper bir karadelik, yavaş yavaş hiç acele etmeden bir gökadayı bile afiyetle mideye indirebilir.

Diyorum ya, karadeliğin inanılmaz yoğun ve sonsuz çekim gücü, yakaladığı her şeyi merkezinde yer alan ve bilim insanlarının “Tekillik” dedikleri noktaya doğru çeker.

Nedir Tekillik?

Bu sorunun cevabını vermek oldukça zordur. Orada uzay ve zaman anlamını yitiriyor. Bildiğimiz fizik kuralları geçerli değil orada. Aslını söylemek gerekirse orada nelerin olup bittiğini bilmek, en azından bugün imkân dâhilinde değil. Aynı şekilde karadeliklerin kalbinden, uzayın karanlık boşluğuna doğru ışık sütunu çıkıyor ve astrofizik üstadları bunlara karadelik jetleri diyor.

Nedir Karadelik jetleri?

Aynı birer öğütücü gibi çalışıyor karadelikler. Yuttukları yıldızların ve diğer herşeyin artıklarını dışarı atıyorlar ve böylelikle içeriden uzayın karanlığına doğru kozmik bir ışık sütunu oluşuyor. İşte astrofizik bunları karadelik jetleri olarak isimlendiriyor. Aslında öğütülmüş elektron ve proton gibi parçacıklardan fıskıyelerdir bunlar. Jetler ışık hızına çok ama çok yakın bir hızda uzayın karanlığında seyir halindedirler ki, kimileri karadelikten yüzlerce ve binlerce ışık yılı ötelerine kadar uzanırlar. Yukarıda dedik ya; yeterince kütleye sahip herhangi bir göktaşı ya da yıldız karadelik tarafından yutulursa, yıldızdan arta kalanların bir kısmı daha sonra olay ufku içinden dışarı doğru atılır.

Nedir olay ufku?

Herhangi bir yıldızın veya nesnenin karadelik tarafından yutulması için olay ufkunun kırmızı çizgisi olarak nitelendirebileceğimiz Schwarzschild yarıçapını geçmesi gerekir. Kırmızı çizgi ihlal edilirse o cisim karadeliğin azabından nasibini alır. Özetle; Genel görelilikte olay ufku, ışık ve maddenin artık dışarı geri kaçamayacağı bölgeyi sınırlayan kuşağa denir. Olay ufku, herhangi bir fiziksel incelemede bulunamadığımız bir uzay parçasıdır. Ne olay ufkundan ötesini bilinen yasalarla açıklama olanağı vardır, ne de orada ne olup bittiğini bilmenin bir yolu.

Karadelikler ışık bile yaymıyor ve görülemiyorlarsa, nasıl buluruz onları?

Gök bilimciler; Karadeliklerin etrafındaki yıldızlara ve gazlara uygulanan güçlü çekim kuvvetinin etkilerini görebiliyorlar. Eğer bir yıldız, uzayda belli bir noktada dönüyorsa, bilimciler yıldızların bir Karadelik etrafında dönüp dönmediğini yıldızın hareketinden anlayabiliyorlar.

Pekala, Karadelikler Nasıl Oluşurlar?

İlksel Karadeliklerin evrenin ilk zamanlarında, Büyük Patlama’dan hemen sonra oluştuğu düşünülüyor.

Uzayın yoğun zifiri karanlığında ışıl ışıl parıldayarak şekillenen ilk ilkel yıldızların ataları Güneş’ten çok büyüktüler; böylelikle yakıtlarını hızlıca tüketerek süpernova patlamaları sonucunda dev karadeliklere dönüştüler. Yoğun kütleçekimleri sayesinde karadelikler, uzayda başıboş gezen gökcisimlerini ve deniz feneri gibi parıldayıp sönerek adeta karanlık gökyüzünde göz kırpan yıldızları bir araya toplayarak galaksilerin giderek büyümesinde en önemli etken oldular. Karadelik etrafında şekillenen galaksi giderek büyürken doğal olarak kütleçekimsel güç de artmış oldu.

Yıldızsal Karadelikleri ise; çok büyük kütleli bir yıldızın kendi merkezine doğru çöküşü sonucu oluşurlar. Bir diğer değişle; Karadelikler uzaydaki diğerleri gibi bir yıldızın ölümü, yani  süpernova ile oluşurlar. Yıldızın çekirdeği süratle büzüşerek içe doğru çöker. Orantılı olarak çekirdekteki yoğunluk ve sıcaklık da hızla artar. Çekirdeğin kütlesi paralelinde nötron yıldızı, veya çekirdek kütlesi yeterince büyükse sonsuz yoğunlukta bir nokta olan tekilliğe dek büzüşür. Şimdi başta sorduğumuz soruya geri gelelim.

Nereye açılıyor bu karadelik?

Beyaz bir diğer deliğe açılıyor.

Peki karadelik ile beyazdelik arasında ne var?

Solucandeliği. Solucandeliği diğer adı ise Einstein-Rosen köprüsü. İki büyük bilim insanı tarafından sürülmüş bir teoridir. Solucandeliği aslında uzay-zamanın noktasal bir tasarımıdır. Böylelikle zamanda bir kısayol yaratan bir kuramdır. Özet olarak beyaz delikler ve kara delikler arasındaki bağlantıya solucan deliği denmektedir. Henüz Ademoğlu gidip görmedi ama, teorik fizik bunu tahmin ediyor. Kuram şunu da söylüyor; beyazdelik, kara deliğe düşen bir maddenin solucan delikleri aracılığıyla evrenin başka bir yerinde yeniden ortaya çıktığı nokta olabilir.

Bir başka değişle; bu açılan milyarlarca kapı başka zamanlara veya başka evrenlere açılıyor olabilirler. Muhteşem değil mi?

Hani, bakar da şaşarım şu sahneye misali, bu milyarlarca ve milyarlarca enginliği düşünürüm ve sorarım kendime;

Neden insanlar, bir toz zerresi kadar bile var olamadıkları bu evrende, birbirlerine eziyet ederler ve o büyük ozanın da dediği gibi; sarışın bir kurda benzeyen birileri çıkıp dur demek zorunda kalır onlara ve başta dağı delip çıkan o adamlar ve o kadınlar, yüz yıllar sonra yine şöyle bir destan yazdırırlar aynı o büyük ozana; … bir kısrak başı gibi uzanan bu memleket bizim. Bilekler kan içinde, dişler kenetli, ayaklar çıplak ve ipek bir halıya benzeyen toprak, bu cehennem, bu cennet bizim. Kapansın el kapıları, bir daha açılmasın, yok edin insanın insana kulluğunu, bu dâvet bizim. Yaşamak bir ağaç gibi tek ve hür ve bir orman gibi kardeşçesine, bu hasret bizim...

İnsan hikayeleri bitmez. Nerelerden nerelere…

Evvel Zaman İçinde - Higgs Bozonu

Evvel zaman içinde, kalbur saman içinde, develer tellal, pireler berber iken…

Ben anamın beşiğini tıngır mıngır sallar iken…

Az gittim, uz gittim. Dere tepe düz gittim…

Çayır çimen geçerek, lale sümbül biçerek, aylak aylak koca bir güz gittim…

Bir de dönüp ardıma baktım ki, ne göreyim…

Gide gide bir arpa boyu yol gitmişim…

Masal değil, ben size bilimsel kuram içinde farklı bir diğerini anlatacağım. Hem de biri  “Nobel Ödülü” almışından.

Ancak önemli olan; bu kuramları ne kadar sade ve anlaşılabilir anlatabilirsem, kendimi o kadar başarılı kabul edeceğimdir. Masal tekerlemeleri kullanmamın sebebi ise, bu kuramların çok çok ve çok eski dönemleri aydınlatmaya çalışıyor olmalarındandır. O zamanlar ne deve var, ne berber, ne de masal. Bırakın bunları, ne Dünya, ne de Evren var, olan sadece bir hiç.

Bugün gördüğümüz, dokunduğumuz veya etrafımızdaki her şey ama her şey maddeden yapılmıştır. Evrendeki yıldızlar, gezegenler, gök taşları, Güneş, Ay, Dünya, su, atmosferimiz, bilgisayarımız, ekranımız, siz, ben, hep maddeyiz.

Peki ya madde?

Şöyle anlatayım; Kuarklar proton ve nötronları, proton ve nötronlar çekirdekleri, çekirdek ve elektronlar atomları, atomlar molekülleri, moleküller ise maddeleri oluştururlar.

Mikroskopla bile göremediğimiz bazı parçacıklar yine ve hala göremediğimiz farklı parçacıkları oluşturuyorlar. Diğer taraftan, her şeyin ve her maddenin boyutları moleküllerinin boyutları ile belirlenmektedir. Molekül boyutları atomların büyüklükleriyle orantılıyken, atomlar ise çekirdekleri çevresinde dönen elektronlarının yörüngeleri ile boyut kazanırlar. Bu bahsi geçen yörüngelerin çapları ve dolayısıyla moleküllerin büyüklükleri ise, elektronların kütlelerine bağlı olacaktır.

Dolayısı ile diyebiliriz ki, elektronun kütlesi evreni açıklayabilmek adına çok önemlidir.

Ancak sadece bu değil. Bir soru daha soralım. Nedir kütle?

Newton yasaları uyarınca; bir cismin herhangi bir kuvvet tarafından ivmelenme eylemine karşı göstermekte olduğu dirençtir.

Ya eğer kütle olmasaydı?

Evren özellikle başlangıç aşaması içindeyken ve aslında sonrasında da, parçacıklarının ışık hızıyla sağa sola uçuştuğu çalkantılı bir denizi andırırdı. Belki de çok kızgın bireylerinin olduğu, çılgın bir arı kovanını. Bir önceki paragrafta anlattığım kütle kavramı olmasaydı eğer, elektronların da kütlesi olmazdı. Böylelikle moleküller ve madde oluşamaz, dolayısıyla; Evren, yıldızlar, gezegenler, Dünya, amino asitler, canlılar, sen ben oluşamazdık. Bu durumda kolaylıkla ve kesin olarak diyebiliriz ki, kütlenin evren için mutlak bir varoluş etkisi vardır.

Geri gelelim anlatmaya çalıştığım kuram içindeki kuramımıza. Yaklaşık on dört milyar yıl önce, ne uzay var, ne de  zaman. Hiçliğin içerisinde var olan ise, sadece ama sadece bir tekillik. Bugün var olan herşeyin kaynağı olan o tekillik, işte o, ihtişamlı bir şekilde patlıyor.

Büyük patlama, nam-ı diğer Big Bang. Şimdiye kadar gerekçesiyle birlikte anlatmaya çalıştığım “Kütle” kavramı, işte bu andan itibaren Evrenin ve içindeki her bir şeyin yaratılışı ile ilgili vazgeçilemez görevine başlıyor.

Bu tartışmanın yaratılış ile ilgli teolojik tarafı farklı bir yazının konusu olabilir belki ve ancak bu bakışı konunun uzmanlarına bırakmayı tercih ederim. Ben ise sadece bilimsel kuram ve göreceksiniz ki, kuramın da ötesine geçmekte olan bilimsel bir bilgi üzerine kendimce kafa patlatmayı seçiyorum.

Yazıya başlarken hatırlarsanız kuram içinde kuram demiştim. Bu aşamada, tek başına bir yazının konusu olması gereken “Big Bang”, yani Evren’in başlangıcı kuramı ile ilgili olarak, ki hak etmediği kadar çok kısa olarak,  en azından bir iki cümle paylaşmak isterim.

Bu büyük ve muhteşem patlamanın; nerede, ne zaman ve neyin içinde veya hangi ortamda oluştuğunu bilmiyoruz. Geçerli fizik kurallarını dahi bilemediğimiz bu kuram hakkında yorum yapmak ne kadar doğru bilmiyor olmakla beraber, Büyük Patlamanın bir devamı olan aşağıdaki ilintili kuramın kanıtlanabilir olması, Evren’in başlangıcı ile ilgili olanın da yolunu aydınlatmaktadır diye düşünüyorum.

Her şeyin başlangıcı olan Büyük Patlama'nın, hemen saniyenin milyonda biri kadar ertesinde ilk parçacıklar da etrafa saçıldı. Bu parçacıklar saf enerjiydi ve bir kütleleri yoktu. Yukarıda kütle nedir ve ne işe yarar sorusuna cevap ararken, tam da bu konuydu işte aklımızı kurcalayan.

Durum endişe verici; ileride tüm Evren’i ve içindeki her bir şeyi yaratacak olan parçacıkları oluşturan şey saf enerji, parçacıkların “Kütle”leri yok ve doğal olarak sağa sola saçılmaları, çarpışmaları ve böylelikle Evren’in ise sürekli kaynayan bir çorba gibi olması gerekirdi. Sonrası aynı akıbet; moleküller ve madde oluşamaz dolayısıyla, Evren, yıldızlar, gezegenler, Dünya, amino asitler, canlılar, sen ben var olamazdık. Ancak, biz var olduğumuza, ben bu yazıyı yazdığıma ve sen de okuyabildiğine göre, bizim kütlesiz parçacıklar değişime uğramışlar yani kütle kazanmışlar demektir.

Ama nasıl?

İşte Peter Higgs’e Nobel ödülü aldıracak soru bu ve cevabı aşağıdaki kara tahtada.

Higgs Bozonu, Higgs Parçacığı veya Tanrı Parçacığı.

1964 yılında Peter Higgs ve bilim adamı arkadaşları Higgs Mekanizması veya Higgs alanı olarak adlandırılan bir kuram ortaya attılar.

Bu kurama göre; büyük patlama ile “Higgs Alanı” da ortaya çıkıyor ve beraberinde “Higgs parçacığı”, oluşmakta olan tüm Evren’i kaplıyor. Etrafa saçılan diğer tüm parçacıklar, farklı şiddetlerde bu her tarafı kaplayan bu Higgs Alanı ile etkileşime geçiyorlar. Birtakım parçalar bu alanı hiç hissetmiyorlar. Hissetmeyenler hariç diğerleri etkileşimleri oranında kütle kazanıyorlar. Eğer bu alanı parçacık düzeyinde incelersek, alanı oluşturan bu parçacıklara Higgs Bozonu, Higgs Parçacığı veya “Tanrı Parçacığı” denir.

CERN’den yapılan açıklamalara göre Higgs’in kuramsal çalışmasından kırk sekiz yıl sonra, iki bin on iki yılında, bu parçacığın varlığı ki, dolayısıyla Higgs Alanı’nın da varlığı, deneysel olarak doğrulandı. CERN’de ne oldu diye sormadan önce, önemli bir diğer konuya değinmek gerekir ve farklı bir soru daha yöneltmek elzemdir. Evren nasıl oluştu? Bu önemli konuyu açıklayan bir modelimiz de var.

Nedir “Standart Model”.

Teorik fiziğin; Evreni, onu oluşturan yapı taşlarını, her yeri saran maddeleri ve tüm bunlar arasındaki ilişkileri açıklayan bir modelidir. Bu model tüm zamanlarda çok iyi çalıştı; çekirdek, parçacık ve astro fizik alanlarında yapılan tüm çalışmalarla tam bir uyum gösterdi.

Model toplam yirmi beş parçacıktan oluşur ve bu parçacıkların biri hariç diğerleri gözlemlenebilmişti. Eksik olan son parçacık ise çok önemli; maddeye kütle veren ve tüm evreni kapsayan gizli alan, ki Higgs alanı, ve etkileşim parçacığı da Higgs bozonu veya Tanrı Parçacığı.

Hatta Stephen Hawking bu parçacığın asla gözlemlenemeyeceği yönünde bahse bile girmişti. Ama o bile kaybetti iddiayı. Şimdi yeni soruyu sormanın yeri geldi.

CERN’de ne oldu?

Olan aslında müthiş bir keşif. Parçacıklar çarpıştı ve o güne kadar bir teori olan “Higgs Bozonu” bulundu. İsviçre ve Fransa sınırında, yerin yüz metre altında, yirmi yedi kilometre uzunluğunda ve halka şeklinde süper iletken tüneller oluşturuldu ve buna “Büyük Hadron Çarpıştırıcı” denildi.

Parçacıklar elektrik alan yardımıyla hızlandırıldı, süperiletken mıknatıslar sayesinde tünel içinde tutuldu, aksi yönlerden gelen ve ışık hızına yakın hızlarda hareket eden parçacık demetleri ile çarpışma sonucunda yeni parçacıklar ortaya çıktı, bu parçacıklar incelendi ve “akıllı afacan” bulundu.

Böylece “Big Bang” ötesine bakabileceğiz ve başlangıcın öncesine de bakabileceğiz. Belki beraberinde ve eğer bozonu kontrol altında üretebilirsek, sınırsız enerjiye de ulaşabileceğiz.

Hedef heyecan verici, ki sonrasında ver elini uzak galaksiler ve belki farklı evrenler.