Bugün kara deliklerden konuşacağız. Ama ne yazık ki göstermek için size bir kara delik getiremedim. Aslında, düşününce… İyi ki de getiremedim! Eğer beni içine çekmesinden endişelendiğimi sanıyorsanız yanılıyorsunuz! Ondan değil… Spagettileştirilmek istemediğimden. Bir anda yemek programı sunacakmışım gibi oldu, ama öyle değil. Doğada çok ilham kaynağı var. Mesela bu çorba… Onu karıştırırken oluşan girdap, bana kara delikleri hatırlatıyor. Çünkü kara delikler de benzer şekilde etraflarındaki materyali, spiral çize çize içerisine doğru çekiyorlar. Fakat kara deliklerle ilgili çok yanlış anlaşılma var, spagettileşmeyi anlamak için önce bunları düzeltmemiz lazım.
Einstein’ın kütleçekimini anlatan bir sürü kitap var. Fakat içlerinden biri başyapıt olarak öne çıkıyor: Gravitation. Yazan üç isimden birinin adını daha önce duymuş olabilirsiniz: Kip Thorne. Hani ilk defa böylesine gerçekçi bir kara delik görüntüsüyle sinemaya damgasını vuran Interstellar filminin danışmanı. İşte bu görüntüyü mümkün kılan o denklemler, bu kitapta. Einstein’ın kütle çekimini, oldukça detaylı bir şekilde anlatıyor. Anlatıyor da, bizim için biraz fazla detaylı. O yüzden göstermiyorum. Ama yazarlardan Wheeler’ın altın harflerle yazılan tek bir sözü, bizim için bütün kitabı özetliyor:
- Uzay-zaman maddeye nasıl hareket edeceğini, madde de uzay-zamana nasıl büküleceğini söyler. A. Wheeler
İşte size tek cümlede Einstein’ın kütle çekim teoremi. Bu bize şunu söylüyor: Bomboş, düz bir uzayda bir madde hareketine olduğu gibi devam eder. Onu yavaşlatan, durduran bir şey olmadığı sürece öylece yoluna devam edecektir. Fakat her madde, uzay-zamanı bir miktar büker. Dolayısıyla önüne başka bir madde çıkacak olursa, doğrudan ona denk gelmese bile onun büktüğü uzay-zamanla karşılaşabilir. Böyle olduğunda maddenin, bu bükülmüş yolu takip etmekten başka seçeneği yoktur.
Tıpkı bizim otoyollarımız gibi aslında. Şehirlerarası giderken, büyük dağlarında etrafında bükülen, dolanan yolları takip ederek ilerlemek dışında bir seçeneğimiz yok. Dağın içerisinden öylece geçip gidemiyoruz. Yani geometri, nasıl gideceğimizi belirliyor. Geometriyi de, içerisinde neler olduğu.
Kara delikler de bunun istisnası değil. Onlar sadece son derece sıkışık cisimler. Öyle ki bütün Dünya’dan bir kara delik yapmak isteseydik, yalnızca bir küp şeker boyutunda olurdu. Tabii küp olmazdı da bir bilye olurdu çünkü küresel bir geometriye sahip olmak zorunda. Fakat Dünya pat diye bir anda bu boyutlarda bir karadeliğe dönüşecek olsaydı, Güneş sistemindeki her şeyi bir anda süpürge gibi içerisine çekmezdi. Hatta neredeyse kısa sürede hiçbir şey değişmezdi. Karadeliklerle ilgili böyle bir algı olsa da bu pek doğru değil.
Esas farkı yaratan şey kütle. Uzay-zamanı kütle büküyor. Aslında bu bilye, yani Dünya boyutlu kara delik de Dünya da aynı kütleye sahipler ve uzay-zamana benzer bir etkileri var. Fakat kara delik çok sıkışık olduğu için, ona çarpmadan kütle merkezine çok daha fazla yaklaşabiliyoruz. Dünya’da aynısını yapmaya çalıştığımızda altımızda koskoca bir kaya var! Hem inat edip içeriye doğru kazmaya başlasak bile, bu sefer üzerimizde kalan kütle bize geriye doğru bir çekim uygulayacak. İstediğimizi elde edemeyeceğiz. İşte kara deliklerde farkı yaratan şey, bu sıkışıklığın tanıdığı yaklaşabilme imkanı. Bu arada kalan mesafeyi de gezebiliyoruz. Yani çok daha bükülmüş bir geometride hareket edebiliyoruz. Tıpkı, çok dik bir dağa tırmanmak gibi. Bu noktadan, yani bu yüzeyden sonrası ise olay ufku. Artık oradan ışık hızında dahi kaçmak mümkün değil. Daha içeride ne olduğunu bilmiyoruz.
Çorbaya geri dönelim. Çünkü aslında girdap analojisi oldukça güzel. Bazen yıldızlar, kara deliklerle yakınlaşmalar yaşıyor. Bu yakınlaşmalarda yıldız maddesi spiral çizerek karadeliğe doğru akıyor ve kara deliğin etrafında bir birikim diski oluşturuyor. Fakat tüm analojilerde olduğu gibi bu girdap örneğinin de açıklamakta başarısız olduğu bir nokta var: Ölçek. Karadeliğe ne kadar yakınken bunlar oluyor? Bunun sadece kara delikte olabilmesi için, işte bu aralıkta bir yerlerde gerçekleşmesi lazım. Yoksa aynı etkileri Dünya’da da Güneş’te de görürdük! Öyle değil mi? Aslında benzer etkileri görüyoruz. Hatta Dünya, bunun bir sonucu. Güneş sistemi de oluşurken bir disk olarak oluşuyor. Hatta yine bir disk olan galaksi düzleminde oluşuyor! Zamanla maddeler topaklanarak gezegenleri oluşturmaya başlıyor. Fakat girdap örneğinin başarısız olduğu nokta işte tam olarak burada: Spagettileşme. Ne yazık ki çorbadan bir spagetti yapamıyoruz…
Şu aralığa geri dönelim. Dünya için sadece buranın dışında gidip gelebiliyorduk. Fakat onu bir karadeliğe sıkıştırdığımızda bu aralığı da artık gezegebiliyoruz. Bu aralığa biraz yakınlaşalım. Birazdan size basit bir kesir hesabı soracağım. Bir kilometrelik uzay gemimiz olsun. Epey de büyük! Kara deliğin merkezinden de bir kilometre uzakta olalım. Yani geminin ucu merkezden 1 km, arkasıysa 2 km uzaklıkta. Kabaca bu geminin ucu ve kıçı arasındaki çekim kuvveti farkını bulmaya çalışalım. Çekim kuvveti uzaklığın karesiyle ters orantılı. Bu durumda başıyla kıçı arasındaki çekim farkı şu kadar olur. Bunu bir kenara koyalım.
Peki kara deliğin merkezinden 1000 kilometre uzakta olsaydık ne olurdu? O durumda da böyle bir hesap yapardık. Sizce hangisi arasındaki fark daha büyük? Kara deliğe yakın olduğumuzdakinde çok çok daha büyük. Çünkü bu senaryoda aracın boyutu, uzaklığa kıyasla oldukça büyük kalıyor. Eğer böyle bir durumda karadeliğe yaklaşacak olsaydınız, geminin başına uygulanan çekimle kıçına uygulanan çekim arasındaki fark o kadar büyük olurdu ki… Hüüüp. Bir spagetti gibi uzardınız. İşte size spagettileşme etkisi. Karadeliğe yaklaştıkça önce gemiden gürültüler gelmeye başlar, sonra her şey titrer, ardında da parçalanmaya başlardı. Aslında bu sadece bir gelgit etkisi. Fakat öyle büyük ki, Dünya’da suları yükselten Ay’ın gelgiti gibi değil. Sizi uzatıp parçalayacak kadar büyük.
Fakaaat… Senaryomuza geri dönelim. Kara deliğin merkezinden ne kadar uzakta olduğumuzu söyledik de, bu kara deliğin boyutu hakkında bir şey söylemedik. Dünya’nın kendi halini ve karadeliğe dönüştürülmüş halini hatırlayın. Küçücük bir bilyeye sıkışıyorsa eğer, tamam 1 kilometre yakınına gidebiliriz. Fakat ya bu kara delik devasa bir kara delikse? Belki de 1000 kilometre bir yarıçapa sahiptir. Öyleyse merkezine 1 kilometre yakınlaşmam demek, olay ufkunun içine girmem demek. Bunu yapmam mümkün değil! O halde bu spagettileşme etkisi her kara delikte yok. Yani spagettileşme etkisi, yalnızca küçük kara deliklerde görülüyor.
Interstellar filmini hatırlayın. Kip Thorne, bir şeyler bilerek bunu yazmış! Yani kitabı demiyorum, onu bilerek yazdığı kuşkusuz, Interstellar’ı diyorum! Oradaki kara delik, devasa bir kara delik. Gargantua… 100 milyon Güneş kütlesinde. Dünya-Güneş arası mesafeyle kıyaslanabilecek bir boyuta sahip. Hal böyle olunca, Gargantua’ya yaklaşsanız bile merkezinden hala o kadar uzaktasınız ki, gelgit etkileri spagettileşmenize neden olacak kadar büyük değil. Bu sayede yörüngesinde yaşanabilir gezegenler var. Film, tüm bunlar düşünülerek hazırlanmış.
Jüpiter’in uydusu Io da öyle bir eliptik yörüngede dolanıyor ve Jüpiter’e o kadar yakın ki, bu gelgit etkileri nedeniyle sıcak bir çekirdeğe sahip. Koca uydunun katmanları içeride çalkalanmaktan ısınıyor! Io Güneş’ten çok uzakta da olsa, ısınmanın bir yolunu bulmuş gibi duruyor. İşte, hayatın nerede olacağını kestirmek çok zor. Aynı gelgit etkisi, Ay sayesinde Dünya’ya hayat veriyor. Issızlığın ortasındaki Io’yu ısıtıyor ve belki de ona da hayat veriyor. Yine aynı gel git etkisi, bir yıldız sistemini paramparça ediyor. Oradaki hayatın, vakti gelmeden önce kaçmaktan başka bir şansı yok. Aynı etki, basit bir kesir hesabıyla görülebilecek bir etki üstelik… Hayatı verdiği gibi, geri de alıyor. Aldıktan sonra içeride neler olduğunu ise, hiçbirimiz bilmiyoruz.