Wired’in haberine göre,
Şimdi iki matematikçi Hawking ve meslektaşlarının yanıldığını kanıtladı. Yeni çalışma—içerdiği bir çift son makaleler ile Christoph Kehle Massachusetts Teknoloji Enstitüsü’nün ve Ryan Unger Stanford Üniversitesi ve Kaliforniya Üniversitesi, Berkeley’den araştırmacılar, ekstrem bir kara deliğin oluşumunu engelleyecek bilinen fizik yasalarımızda hiçbir şey olmadığını gösteriyor.
Matematiksel kanıtları “güzel, teknik olarak yenilikçi ve fiziksel olarak şaşırtıcı” dedi Mihalis DafermosPrinceton Üniversitesi’nde bir matematikçi (ve Kehle ve Unger’in doktora danışmanı). “Astrofiziksel olarak aşırı kara deliklerin orada olabileceği” potansiyel olarak daha zengin ve daha çeşitli bir evrene işaret ediyor diye ekledi.
Bu, öyle oldukları anlamına gelmez. Khanna, “Güzel özelliklere sahip bir matematiksel çözümün var olması, doğanın onu kullanacağı anlamına gelmez,” dedi. “Ama bir şekilde bir tane bulursak, bu gerçekten [make] “Neleri kaçırdığımızı düşünmeliyiz.” Böyle bir keşfin “oldukça radikal türden bazı soruları” gündeme getirme potansiyeline sahip olduğunu belirtti.
İmkansızlık Yasası
Kehle ve Unger’in kanıtından önce, ekstrem kara deliklerin var olamayacağına inanmak için sağlam sebepler vardı.
1973’te Bardeen, Carter ve Hawking kara deliklerin davranışı hakkında dört yasa ortaya koydu. Bunlar termodinamiğin dört uzun süredir var olan yasasına benziyordu; örneğin evrenin zamanla daha düzensiz hale geldiğini ve enerjinin yaratılamayacağını veya yok edilemeyeceğini belirten bir dizi dokunulmaz ilke.
Fizikçiler makalelerinde kara delik termodinamiğinin ilk üç yasasını kanıtladılar: sıfırıncı, birinci ve ikinci. Genişletme yoluyla, henüz kanıtlayamamış olsalar da, üçüncü yasanın (standart termodinamik karşılığı gibi) da doğru olacağını varsaydılar.
Bu yasa, bir kara deliğin yüzey çekiminin sonlu bir zaman diliminde sıfıra düşemeyeceğini, yani uç bir kara delik yaratmanın hiçbir yolunun olmadığını belirtiyordu. Üçlü, iddialarını desteklemek için, bir kara deliğin yükünün veya dönüşünün uç sınıra ulaşmasına izin verecek herhangi bir sürecin, aynı zamanda olay ufkunun tamamen ortadan kalkmasıyla da sonuçlanabileceğini savundu. Çıplak tekillikler adı verilen, olay ufku olmayan kara deliklerin var olamayacağına yaygın olarak inanılmaktadır. Dahası, bir kara deliğin sıcaklığının yüzey çekimiyle orantılı olduğu bilindiğinden, yüzey çekimi olmayan bir kara deliğin sıcaklığı da olmazdı. Böyle bir kara delik, termal radyasyon yaymazdı; Hawking’in daha sonra kara deliklerin yapması gereken bir şeydi bu.
1986 yılında Werner Israel adlı bir fizikçi bu konuyu gündeme getirdiğinde, bu konuyu bir kenara bırakmış gibi görünüyordu. bir kanıt yayınladı Üçüncü yasanın. Diyelim ki normal bir kara delikten aşırı bir kara delik yaratmak istiyorsunuz. Bunu daha hızlı dönmesini sağlayarak veya daha fazla yüklü parçacık ekleyerek yapmayı deneyebilirsiniz. Israel’in kanıtı, bunu yapmanın bir kara deliğin yüzey çekiminin sınırlı bir zaman diliminde sıfıra düşmesini zorlayamayacağını gösteriyor gibi görünüyor.
Kehle ve Unger’in sonunda keşfedecekleri gibi, İsrail’in argümanı bir kusuru gizliyordu.
Üçüncü Yasanın Ölümü
Kehle ve Unger aşırı kara delikler bulmak için yola çıkmadılar. Onlara tamamen tesadüfen rastladılar.
Elektrik yüklü kara deliklerin oluşumunu inceliyorlardı. Kehle, “Bunu yapabileceğimizi fark ettik” – bir kara delik yaratabiliriz – “tüm yük-kütle oranları için” dedi. Buna, yükün mümkün olduğunca yüksek olduğu durum da dahildi, bu da aşırı bir kara deliğin ayırt edici özelliğidir.
Dafermos, eski öğrencilerinin Bardeen, Carter ve Hawking’in üçüncü yasasına karşı bir örnek keşfettiklerini fark etti: Tipik bir kara deliği, sonlu bir zaman diliminde uç bir kara deliğe dönüştürebileceklerini göstermişlerdi.
Kehle ve Unger, dönmeyen ve yükü olmayan bir kara delikle başladılar ve skaler alan adı verilen, düzgün yüklü parçacıkların bir arka planını varsayan basitleştirilmiş bir ortama yerleştirildiğinde ne olabileceğini modellediler. Daha sonra kara deliğe yük eklemek için alandan gelen darbelerle vurdular.