Kara deliklerin ‘aynadaki ikizi’: Beyaz delikler gerçekten var olabilir mi?

Genel göreliliğe göre, matematiksel olarak beyaz deliklerin var olması mümkün. Peki, bu gerçekten var oldukları anlamına geliyor mu?

Beyaz deliklerin yapısını anlamak için önce çok daha aşina olduğumuz kara delikleri gözden geçirmeliyiz. Kara delikler, kütle çekimin evrende bulunan tüm diğer kuvvetlere baskın geldiği ve bir madde yığınını ‘tekillik’ diye bilinen sonsuz derecede küçük bir noktaya sıkıştırdığı kütle çekimsel çöküş alanlarıdır. Bu tekilliğin etrafını saran, fiziksel ve belirgin bir sınıra sahip olmayan ‘olay ufkudur’ ve burası, kütle çekimin sınırsız güçlü olduğu ve ışığın dahi ondan kaçamayacağı bir tekilliğin çevresindeki sınırdır.

Evrenin kara delikleri nasıl yarattığını biliyoruz. Çok büyük bir yıldız öldüğü zaman, devasa ağırlığı çekirdeğine çökerek bir kara deliğin ortaya çıkmasını tetikler. Kara deliğin yakınlarında dolaşan her türlü madde ya da radyasyon, bu güçlü kütle çekimi tarafından yakalanır ve olay ufkunun ardında bekleyen yok oluşa doğru çekilir.

Bu kara delik oluşum sürecini ve kara deliklerin çevreleriyle nasıl etkileşime girdiğini Albert Einstein’ın genel görelilik teorisi aracılığıyla biliyoruz. Beyaz delik kavramına ulaşmak için, öncelikle genel görelilik teorisinin zamanın akışını önemsemediğini kabul etmemiz gerekiyor. Denklemler, zaman-simetriktir; yani, matematik zaman içinde ileri ya da geri hareket ederken kusursuz biçimde çalışır.

BEYAZ DELİKLER NASIL OLUŞUR?

Hâl böyleyken, şayet bir kara deliğin oluşumunu gösteren bir film çekip onu tersine çevirecek olsaydık, etrafa radyasyon ve parçacıklar püskürten bir gök cismini izlerdik. Söz konusu gök cismi, en nihayetinde patlar ve ardında devasa bir yıldız bırakırdı. İşte bu bir ‘beyaz delik’ ve genel göreliliğe bakılırsa bu senaryo yeterince doğru.

Beyaz delikler, kara deliklerden bile daha tuhaf olabilir. Merkezlerinde yine tekillik ve sınırlarında yine olay ufku vardır. Ve yine devasa, kütle çekimsel cisimlerdir. Buna karşın, bir beyaz deliğe düşen herhangi bir madde aynı anda, ışıktan daha yüksek bir hızla dışarı püskürtülür ve oradaki beyaz parıltının çok daha fazla ışımasına yol açar. Bir beyaz deliğin dışındaki hiçbir şey hiçbir zaman onun içine giremez; zira bir şeyin olay ufkundan içeriye doğru geçmesi için ışık hızından daha yüksek süratle hareket etmesi gerekir.

NEDEN GERÇEK EVRENDE MEVCUT OLDUKLARINDAN ŞÜPHE DUYUYORUZ?

Öte yandan, şayet genel görelilik matematiği beyaz deliklere imkân tanıyorsa, o halde neden gerçek evrende mevcut olduklarından şüpheleniyoruz? Bunun yanıtı, genel göreliliğin kozmosa ilişkin tek koşul olmaması. Bizlere evrenin iç işleyişini anlatan elektromanyetizm ve termodinamik kuramlarımız gibi, başka fizik dalları da mevcut.

Kabaca söylemek gerekirse, termodinamik bağlamında, bir sistemdeki düzensizliğin ölçüsü olan ‘entropi’ kavramı yer alır. Termodinamiğin ikinci yasası, bizlere kapalı sistemlerin entropisinin yalnızca artabileceğini söyler. Farklı biçimde söylersek, düzensizlik daima artar.

Bir örnek: Bir piyanoyu ahşap öğütücüye attığınızı varsayın. Dışarı bir yığın talaş çıkar. Yani, sistemdeki düzensizlik artmış ve termodinamiğin ikinci yasası gerçekleşmiştir. Ne var ki aynı öğütücüye pek çok rastgele parça atarsanız, ondan tam anlamıyla biçimlendirilmiş bir piyano çıkmaz; zira, böyle bir durum düzensizliğin azalmasına yol açar. (Dünya’da yaşam benzeri aşırı düzenli sistemler ortaya çıkabilir; fakat bunlar Güneş’te gittikçe artan bir entropi pahasına meydana gelir. Sisteminizi hangi biçimde yapılandırırsanız yapılandırın, yine de ahşap parçalayıcılardan gerçek bir piyano çıkmayacaktır.)

YALNIZCA EVRENİN BAŞLANGICINDA ORTAYA ÇIKABİLİRLER

Kara deliklerin oluşum süreçlerini tersine çevirerek kolayca bir beyaz delik yaratamayız; zira bu durum, entropinin azalmasına yol açar ve yıldızlar, muazzam kozmik patlamalardan sonra mucizevi bir şekilde ortaya çıkmaz. Bundan ötürü, genel görelilik, beyaz deliklerin gerçekliği hususuna bilinmezci şekilde yaklaşırken, termodinamik bu görüşe kesin biçimde ‘hayır’ der.

Bir beyaz delik yaratmak için izlenecek tek yol, evrenin başlangıç aşamasında, uzay-zaman dokusunda beyaz bir deliğin varlığını ortaya çıkaran egzotik bir sürecin gerçekleşmesidir. Böylelikle, beyaz deliğin oluşum süreci, entropinin azalması sorununu ortadan kaldırır; neticede beyaz delik, basitçe zamanın başlangıcından itibaren orada olacaktır.

Maalesef, beyaz delikler de aşırı derecede dengesiz olurdu. Yine de etraftaki maddeleri kendilerine doğru çeker ama hiçbir şey olay ufkunu geçemezdi. Herhangi bir şey, tek bir foton (ışık parçacığı) dahi bir beyaz deliğe yaklaşır yaklaşmaz yok olmaya mahkûm olurdu. Şayet bir parçacık olay ufkuna yaklaşırsa, burayı geçemez ve sistemin enerjisinde ani bir artışa sebebiyet verirdi. Parçacık en nihayetinde öylesine büyük bir enerjiye sahip olurdu ki, beyaz deliğin bir kara deliğe çökmesine yol açarak varlığını sona erdirirdi.

Dolayısıyla, beyaz delikler her ne kadar eğlenceli ve akıl almaz görünseler de gerçek evrene ait gibi durmuyorlar; onlar, yalnızca genel görelilik matematiğine musallat olan hayaletlere benziyor.