CERN'de kara delik oluşur mu

Minik kara deliklerin oluşması bildiğimiz mekan ve zaman boyutlarının dışında başka boyutların varlığına bağlı.

Avrupa Nükleer Araştırmalar Merkezi CERN’in 27 kilometrelik yeraltı tünellerinde fizikte yeni açılımlar için umutların bağlandığı Büyük Hadron Çarpıştırıcısı (LHC) yeni bir arızadan kaçınmak için yarım güçle çalışıyor. Dolayısıyla parçacıklara kütle kazandırdığı düşünülen kuramsal Higgs parçacığının gerçekten var olup olmadığını öğrenmek için biraz daha bekleyeceğiz.

Ancak, iki fizikçinin yüzlerce bilgisayar kullanarak yaptıkları hesaplar tartışmalı başka bir sorunun yanıtını vermiş görünüyor. LHC deneyinde protonların ışık hızının eşiğinde çarpışmasıyla kara delik oluşur mu?

Einstein’ın genel görelilik kuramının bir öngörüsü olan kara delikleri oluşturmanın yolu, bir yıldızın çökmesinde olduğu gibi, yeterli kütlede madde ya da enerjiyi yeterince küçük bir hacme sıkıştırmak.

Genel göreliliğe göre kütle ve enerji, uzay ve zamanın özdeşleştiği dokuyu, yanı uzay-zamanı bükerek bizim kütleçekimi olarak algıladığımız etkiyi yaratıyor. Eğer yeterince büyük ölçeklerde kütle ya da enerji yeterince küçük bir alana sıkıştırılırsa bu bükülme öylesine aşırı olur ki, bu kütleçekim “kuyu”sundan ışık bile kaçamaz. Böylelikle bir kara delik ortaya çıkmış olur.

kara delik oluşturmanın bir başka yolu da iki parçacığı yeterli enerjiyle çarpıştırmak. Fizikçiler iki parçacığın Planck enerjisi denen çok yüksek bir sabit değerin üzerinde çarpışmasıyla mini kara delikler ortaya çıkabileceği görüşündeydi. Bu nedenle bazı fizikçiler daha LHC tamamlanmadan deneyde oluşacak bir karadeliğin Dünya’yı yutacağı iddiasıyla deneyin yasaklanmasını talep etmişlerdi.

Buna karşın CERN yetkilileri, bir kara delik oluşsa bile mikroskopik ölçeklerde ortaya çıkacağından saniyenin çok küçük kesirleri içinde “Hawking ışınımı” denen süreçle kütlesini yitirip yok olacağı görüşünü savunmuştu. Ama her iki taraf da LHC’nin mini kara delikler oluşturup oluşturamayacağı konusunda kesin bir şey söyleyemedi.

Şimdiyse Kanada’daki Vancouver Üniversitesi’nden Matthew Choptuik ile ABD’nin ünlü Princeton Üniversitesi’nden Frans Pretorius’un, genel göreliliğin tüm karmaşık matematiksel denklemlerine göre gerçekleştirdikleri bilgisayar benzetimleri (simulasyon), iki parçacığın çarpışmasıyla bir minikaradeliğin gerçekten oluşabileceğini gösteriyor. Hem de Planck enerjisinin üçte biri düzeyinde bir enerjiyle gerçekleşecek bir çarpışmayla.

LHC’de bazı deneyler, bu mini-kara delikleri aramak için kurgulanıyor. Peki bu kara delikler LHC’de gerçekten gözlenebilecek mi? Science dergisine çalışmayı özetleyen Choptuik, “kesin değil” yanıtını veriyor. Çünkü Planck enerjisi, çok büyük bir değer. LHC’de ulaşılabilecek 14 trilyon elektronvoltluk maksimum enerjinin bir kentilyon, yani milyar kere milyar katı!

Böyle olunca fizikçiler LHC’de minikara deliklerin ancak uzayın bildiğimiz üç mekan ve bir de zaman boyutunun dışında ek boyutlara sahip olması halinde ortaya çıkabileceği görüşündeler. Bazı kuramlara göre bizim duyularımızla algılayamadığımız, ancak bir parçacık hızlandırıcısında gözlemlenebilecek bu fazladan boyutlar uzay-zaman dokusuna örülmüş küçük halkalar içinde saklı.

Aynı kuramlara göre fazladan boyutlar, Planck enerjisinin değerini büyük ölçüde düşürebilir. Dolayısıyla Dünyamızı yutmayacak ve varlıkları bozundukları parçacıkların dev detektörlerde saptanmasıyla anlaşılabilecek mini-kara deliklerin ortaya çıkması, aynı zamanda fazladan boyutların varlığını da kanıtlamış olacak.
[Bu mesajın devamını görebilmek için kayıt olun ya da giriş yapın