top of page
Ara

Kara Delik Radyasyonu


İçindekiler:


  1. Giriş

1.1 Çalışmanın Konusu

1.2 Çalışmanın Amacı

1.3 Anahtar Kelimeler

1.4 İzlenen Yol

1.5 Tanımlar

  1. Stephen Hawking

2.1 Hawking Kimdir?

2.2  Hawking ve Kara Delikler

  1. Kara Delik 

3.1 Kara Delik Nedir? 

3.2 Kara Deliklerin Sonu Var Mıdır? 

  1. Kara Delik Radyasyonu Nedir?

  2. Kaynakça



  1. Giriş


1.1 Çalışmanın Konusu

Kara delikler Nedir ve Sonları var Mıdır? Kara delik radyasyonu nedir? Mümkün müdür? 


1.2 Çalışmanın Amacı

Günümüzde hala gizemini koruyan konulardan biri olan kara delikler hakkında bilgi sahibi olup kara delik radyasyonunun ne olduğunu tam olarak kavrayarak teknik yönünü ve kendini genelden özele doğru bir şekilde yorumlamak.


1.3 Anahtar Kelimeler

Kara delik, Hawking ışınımı, parçalama, Stephan Hawking, radyasyon


1.4 İzlenen Yol

Bu makale içerisinde kara delik radyasyonuyla ilgili ortaya atan kişi ve kara delikler ile ilgili genel bilgilerden başlayarak özele doğru yani tümdengelim tekniği kullanılmıştır.


1.5 Tanımlar

Kuantum mekaniği: Kuantum mekaniği, küçük ölçekteki fiziksel olayların incelenmesinde kullanılan bir teoridir. Kuantum mekaniği, kütle, enerji ve momentum gibi fiziksel özelliklerin ölçümünden oluşan çok boyutlu bir kavram olarak tanımlanır. Bu kavram, parçacıkların ve kütlelerin nasıl davrandıklarını ve hareket etme biçimlerini incelemek için kullanılır. Kuantum mekaniği, kuantum fiziğinin temel bileşenlerinden biri olarak kabul edilir ve modern fiziğin çoğu alanının temelini oluşturur.


Kara yıldız: Kara yıldız, çok uzak ve parlak yıldızlardır. Genellikle, kara yıldızlar, büyük, küçük ya da iki kat arasında değişen güçteki karanlık, parlak noktalardır.


Foton: Foton, elektromanyetik radyasyon olarak adlandırılan ışık hızıyla hareket eden parçacıklardır. Herhangi bir cismin emisyonu veya absorbasyonu sonucunda oluşan en küçük enerji parçacıklarıdır. Fotonlar, ışık veya elektromanyetik radyasyonun temel bileşenleridir. Fotonlar her türde elektromanyetik radyasyonda mevcuttur.



  1. Stephen Hawking


2.1 Stephen Hawking Kimdir? 

Stephen William Hawking (1942-2018) Cambridge Üniversitesi'nde dünyaca ünlü bir İngiliz matematikçi, fizikçi ve kozmologdur; özellikle kara delikler, kozmoloji, kuantum mekaniği ve gezegensel astronomi alanlarında çok sayıda çalışma yürütmüştür. Ayrıca, dünya çapında çok sayıda konuşma ve sunum yapmış ve kitaplar yazmıştır. Hawking, kozmik olayların evrimini anlamak için çeşitli fizik teorileri ile çalışmış ve bunların geniş kitlelerle paylaşmıştır. Hawking, çok önemli katkılarda bulunmuş modern fiziğin yanı sıra, kozmoloji ve çok parçacıklı fiziğin alanında çalışmıştır. Hawking ayrıca, kara delikler, kozmoloji, teorik fizik ve çok kütleli yıldızlar üzerine uzun yıllar çalışmıştır. Hawking’in en önemli çalışması, Albert Einstein tarafından 1915 yılında ortaya atılan genel görelilik kuramının kara delikler üzerine genişletilmesiydi. Hawking kara deliklerin sıradışı özelliklerini açıkladı ve kara deliklerin sıcaklığının var olmasının nedenini açıkladı.


Hawking, ayrıca, evrenin başlangıcından bu yana gelişimini açıkladı. Hawking evrenin başlangıcının, küçük bir nokta olan kütleçekimsel kuantum patlamasıyla gerçekleştiğini açıkladı. Hawking, ayrıca evrenin sonsuzluk içerisinde sonsuzlanmasının mümkün olup olmadığını incelemiştir. Hawking’in çalışmaları, fizik, kozmoloji ve teorik fizikte devrim niteliğindeydi. Hawking’in çalışmaları, daha sonraki araştırmacıların çalışmalarının da temelini oluşturdu ve kozmoloji alanında çok önemli fikirleri ortaya çıkarmıştır. Hawking, çok sayıda ödül kazandı ve dünya çapında çok sayıda övgü aldı. Hawking, ayrıca, dünya çapında çok sayıda konferansta konuşmacı olarak yer aldı. Hawking, aynı zamanda, çok sayıda popüler bilim kitaplarının yazarı olarak da tanınmıştır. Hawking, 1962'den beri ALS (amyotrofik lateral skleroz) hastası olmakla birlikte, bu hastalığın etkisinden çok uzun zaman geçti. Önceleri konuşma ve hareketi olmayan Hawking, bir robotik ses cihazını kullanarak konuşabilmeyi başarmıştır.  Hawking, 2018 yılında hayatını kaybetti. O, modern fiziğin önde gelen isimlerinden biri olarak anılıyor.


2.2  Hawking ve Kara Delikler

Stephen Hawking, İngiliz fizikçi ve kozmolog olarak tanınmıştır. Hawking, kara deliğin evrensel özelliklerini açıklamak için geliştirdiği kara delik teorisi sayesinde ünlüdür. Kara deliğin, evrenin herhangi bir noktasından kuantum mekaniği ve genel görelilik kurallarının bile karşısına çıkan bir nokta olarak tanımlanmasına yol açan Hawking, 1970'lerde bu konu üzerinde çalışmalar yapmaya başladı. Hawking kara delikleri evrenin en gizemli sırlarından biri olarak gösterdi. Hawking'in kara delik teorisi, görelilikten çıkarılan kuantum mekaniği kurallarıyla birleştirilmiştir ve bu teorinin çoğu genel kabul görmüştür. Hawking, kara deliklerin evrensel özelliklerini açıklamak için geliştirdiği Hawking Isısı teorisine de katkıda bulunmuştur. Hawking Isısı, kara deliklerin evrensel özelliklerini anlamak için önemli bir ipucudur. Bununla birlikte, Hawking, kara deliklerin evren üzerindeki etkilerinin tam olarak anlaşılabilmesi için temel bir zorluk oluşturduğunu da belirtmiştir. Ayrıca Stephen Hawking kara delikler üzerine pek çok kitap yazmıştır. Bu kitaplara örnek olarak Black Holes: The Reith Lectures, Kara Delikler ve Bebek Evrenler ve Kara Delikler adlı eserleri verilebilir.



  1. Kara Delik 


3.1 Kara Delik Nedir? 

Kara delik, kara gölge olarak da bilinen, kütle veya maddenin çekim alanı o kadar güçlüdür ki, bileşikleri bile çöküşe uğratabilir. Böyle bir kütle ya da madde, kara delik olarak bilinir. Genellikle, çok yoğun bir gök cisminin, özellikle bir kara yıldızın merkezinde oluşur. Kara deliklerin ortaya çıkması, yıldızların çökmesiyle oluşur. Çok yoğun bir kütle, çekim alanı çok güçlü olduğunda, büyük bir kütle çekim alanının içinde tutulur ve kütle, kendine çekim alanına göre şekillenir. Sonunda, kütle çekim alanının içinde çok küçük bir hacme sıkışır ve sıkışık bu kütle, yani kara delik oluşur.


3.2 Kara Deliklerin Sonu Var Mıdır?

Kara deliklerin sonu yoktur. Bir kara deliğin içindeki materyal sonsuza kadar çekilir ve bu nedenle orada sonsuz bir döngü oluşturur. Hiçbir zaman oradan çıkış yoktur olarak düşünülse de buna ters de bazı düşünceler vardır. Örneğin Hawking ışıması olarak da bilinen kara delik radyasyonuna göre karadelikler ışıma yayıp kütle kaybettiğini söyler. Yani bu düşünceye göre de kara deliklerin bir sonu vardır.



  1. Kara Delik Radyasyonu Nedir?


Kara Delik Radyasyonu olarak da bilinen Hawking Işıması aynı zamanda Hawking Radyasyonu olarak da bilinir. Hawking ışıması, Stephen Hawking tarafından 1969 yılında önerilen ve kara deliklerin güneş sistemimize çektiği radyasyona atıf yapan bir kavramdır. Kara delik radyasyonu kuantum fiziği ve genel görelilik teorisinin desteklenmesiyle ortaya atılan bir tahmindir. Kara delik radyasyonu, teorik olarak kara deliklerin çevresindeki alanların yüksek enerjili fotonlarının çıkarılmasıyla oluşan ve kütle-enerji dengesizliğinin dengelenmesini sağlayan bir fenomen olarak tanımlanır. Hawking, kara deliğin güneş sisteminde yayan kozmik ışımaşımının ısıya ve dalga hareketlerine benzer bir özelliği olduğunu öne sürdü. Kara delikler, gözlemlenebilir bir şekilde sadece kütle tarafından karakterize edilir. Ancak, kara deliklerin kütlelerinin yok olmasına neden olacak bir kaynak olmadığından, dengesizlikleri dengelenemez. Hawking, bu ışımanın kara deliğin sınırında oluştuğunu ve güneş sistemimize radyasyon olarak iletildiğini belirtti. Kara delik radyasyonu, bu dengesizliğin dengelenmesini sağlayan bir mekanizma olarak düşünülmektedir. Kara delik radyasyonu, kara deliklerin çevresindeki alanlarda enerji üreten bir mekanizma olarak kabul edilmektedir. Hawking'in bu ışımasının aslında kara deliğin sınırı olan çevresel oluşumun bir ürünü olduğu düşünülmektedir. 


Hawking radyasyonu, kara deliğin çevresindeki boş uzaydaki kuantum mekaniği etkileri tarafından üretilir. Bu mekanizma, kara deliğin çevresindeki boşlukta havada asılı olan çiftler oluşturur. Bu çiftler, birbiriyle enerji olarak bağlantılı olan iki foton oluşturur. Bir foton, kara deliğin içine çekilirken, diğeri kara deliğin dışına gönderilir. Sonuç olarak, kara deliğin çevresinden zayıf bir ışıma ortaya çıkar. Bu ışıma, Hawking radyasyonu olarak adlandırılır. Bu radyasyon, beyaz göçük, kırmızı kaymak ve mavi çizgilerden oluşan bir radyasyon spektrumu oluşturur. Bu durumda kara deliğin dışına gönderilmiş olan fotonlar parçalanacak duruma gelir ama kara deliğin dışına kaçmış olan fotonlar şiddeti hafif bir şekilde artar. Fotonun şiddetinin artması, kara deliğin güçlü yerçekimi tarafından yakalanan ve kara deliğin içine düşen negatif enerji taşıyan "partner dalga" olarak adlandırılan parçacığının oluşumuna neden olur. Kara delikğin dışına gönderilen fotonlar evrene pozitif enerji katar ama kara delikten madde çıkmaz. Öte yandan, kara deliğe düşen partner dalga, korunum yasasına uyar ve bu yüzden, dışarı gönderilen foton ile tamamen aynı kara cisim radyasyonuna tabidir. Bu nedenle, bu tür dalgaların radyasyonu, kara deliğin içindeki koşullar ile ilgili hiç bilgi bulunmaz. Hawking radyasyonu yayan kara delikler zamanla kütlelerini ve dönme enerjilerini kaybederler ve kara delik buharlaşması olarak bilinen bir olayda yok olurlar. Yani dışarıdan kütle kazanmayan bir kara deliğin zamanla yok olması gerekir. Ancak çok küçük kara delikler dışında bütün kara delikler bu kara delik buharlaşmasını çok yavaş yaşar. Hawking ışımasının keşfi, kara deliklerin çeşitli özelliklerini anlamakta bize yardım etmiştir.



  1. Kaynakça


Demircan, K. (2019, November 19). Kara Delikler Hawking Radyasyonu ile Nasıl Buharlaşır? » Kozan Demircan. Kozan Demircan. Retrieved December 25, 2022, from https://khosann.com/kara-delikler-hawking-radyasyonu-ile-nasil-buharlasir/

Ocak, M. E. (2014, November 11). Karadelik Nedir? | TÜBİTAK Bilim Genç. Bilim Genç. Retrieved December 25, 2022, from https://bilimgenc.tubitak.gov.tr/makale/karadelik-nedir

Parikh, M. K. (2004, February 23). [hep-th/0402166] Energy Conservation and Hawking Radiation. arXiv. Retrieved December 25, 2022, from https://arxiv.org/abs/hep-th/0402166

Paşaoğlu, H. (2012). Information Loss Problem in Linear Dilaton Black Holes. EMU I-Rep. Retrieved December 25, 2022, from http://i-rep.emu.edu.tr:8080/xmlui/handle/11129/329

Sherwan, Y. K. A.-D. A.-D. (2014, July). EMU I-REP: Hawking Radiation of Rindler Modified Schwarzschild Black Hole. EMU I-Rep. Retrieved December 25, 2022, from http://i-rep.emu.edu.tr:8080/jspui/handle/11129/1650


bottom of page