Bilimsel keşif: son derece tuhaf beyaz cüce nötron yıldızları ve tarif edilemez tekillikler
Big Bang teorisi, evrenin genişlemesinin kaçınılmaz olarak daralmaya, tekilliğe doğru küçülmeye ve bir sonraki büyük patlamanın başlangıcı olacağına inanıyor. Bu nedenle tekillik, Big Bang'den önceki varoluş biçimidir. Bilim adamları, kütleçekimsel çöküşün, büyük bir yıldız öldüğünde ve sonunda bir kara delik oluştuğunda meydana geldiğine inanıyor.Kara deliğin merkezinde de bir tekillik var.
Tekillik, Big Bang kozmolojisi tarafından atıfta bulunulan bir "nokta", yani "büyük patlama" nın başlangıç noktasıdır. Teori, evrenin (zaman-uzay) bu "noktada" "büyük patlama" dan sonra oluştuğuna inanmaktadır. Bir tekillik, sonsuz yoğunluğa, sonsuz derecede yüksek uzay-zaman eğriliğine, sonsuz ısıya ve sonsuz küçük hacme sahip bir "nokta" dır Bilinen tüm fizik yasaları tekillikte başarısız olur. Klasik genel görelilik teorisi bir tekillik olduğunu öngörür, ancak mevcut teori bu noktada başarısız olduğu için, niceliksel analizin tekillikte olanı açıklamak için kullanılamayacağı anlamına gelir. Mevcut teorilerin başarısızlığı nedir? Zaman, uzay, atomik elektronlar, protonlar, nötronlar, kuantum teorisi vb. Burada hepsi yararsızdır. Uzay-zaman tekillikte başlar ve tekillikte biter. Einstein, zaman ve uzayın insanların algısının yanılsamaları olduğunu söyledi. Zaman, evrendeki her şeyin değişmesidir.Tekilliğin patlaması ve evrenin doğuşuyla birlikte zaman ve mekan kavramları ortaya çıkmıştır. Tekillik patlamadan önce, bunların hepsi bir hiçti.
Bu nedenle tekillikler bildiğimiz teorilerle tanımlanamaz. Örneğin, bir tekillik sonsuz küçük bir "noktadır" Bu nokta ne kadar küçük? Bir proton mu yoksa kuark mı? Tarif etmek imkansız, bilim adamları sadece 0'a yakın entropi değerini sonsuza kadar kullanabilirler. Ama bu "hiç" değil, sözde "yokluktan çıkma" sadece bir metafor, aslında "hiç" değil. Bu uzay-zaman iletişim problemi 0 boyutlu uzay varsayımı ile açıklanmalıdır.Genellikle 0 boyutlu uzayın bir nokta olduğuna inanılır, ancak bu noktanın uzunluğu, genişliği ve yüksekliği yoktur, nasıl anlarsınız? Dolayısıyla 0 boyutlu uzay problemini anlamak için üç boyutlu uzay teorisini kullanmak imkansızdır, bu uzayda sadece hangi uzayın kullanılabileceği teorisi açıklayabilir. Böylesine aşırı bir hacimle, içindeki maddeyi açıklamak için geleneksel yöntemler kullanmak imkansız, belki artık madde denmiyor, bilinç mi? Kim bilir.
Başka bir örnek için yoğunluk sonsuz, ne kadar büyük? Bazıları maddenin moleküllere ve atomlara birlikte çöktüğünü söylerken, diğerleri atomların da çöktüğünü ve sadece elektron ve çekirdeklerin birbirine sıkıştığını söylüyor. Bu ifade hala mevcut fiziksel teorilerimiz tarafından tanımlanmaktadır. Aslında, bu açıklama temelde beyaz cücelerin ve nötron yıldızlarının durumlarıyla uyumludur.
Beyaz cüce, yaşamının ana sekans aşamasından geçerken kırmızı bir deve genişleyen orta ila düşük kütleli bir yıldızdır. Bu sırada, dışarısı genişler ve içi yerçekimi tarafından sürekli olarak daralır. Yıldızın kararsız durumu sınırına ulaştığında, kırmızı dev Patlar, çekirdek dışındaki tüm maddeyi yıldız gövdesinden uzağa fırlatır, madde bir bulutsuya yayılır ve kalan iç çekirdek görebildiğimiz beyaz cücedir. Beyaz bir cücenin yüzey yerçekimi, dünya yüzeyinin bir milyar katına eşittir. Böylesine yüksek bir basınç altında artık herhangi bir nesne yoktur, atomlar bile ezilir ve elektronlar atomik yörüngeden kopar ve serbest elektron olur. Beyaz bir cücenin yoğunluğu santimetre küp başına 10 ton iken, dünya sadece 5.5 gramdır. 4,5 milyar yıl sonra, güneşimiz eninde sonunda kırmızı bir dev olacak ve sonunda dünyayı yuttuktan sonra beyaz bir cüce olacak.
Nötron yıldızları beyaz cücelerden daha aşırıdır, beyaz cüceler gibi nötron yıldızları da evrimin son evrelerinde bulunan yıldızlardır ve eski yıldızların merkezlerinde de oluşurlar. Sadece nötron yıldızlarını oluşturabilen yıldızlar daha kütleli. Bilim adamlarının hesaplamalarına göre, eski bir yıldızın kütlesi güneş kütlesinin yaklaşık 8 ila 30 katı olduğunda, sonunda bir nötron yıldızı olabilirken, kütlesi 8'den az olan bir yıldız genellikle yalnızca bir beyaz cüce olabilir. Bir nötron yıldızının yarıçapı genellikle sadece 10-20 kilometredir, ancak kütlesi güneşinkinden daha büyüktür. Nötron yıldızındaki atomlar ezilir ve elektronlar çekirdeğe sıkıştırılarak nötron haline gelir. Bir nötron yıldızındaki bir santimetreküp malzeme 1 milyar ton ağırlığındadır. Bir nötron yıldızının kütlesi Oppenheimer-Wolkov sınırından büyükse (güneşin kütlesinin 1.5-3.0 katı), kütleçekimsel çökme devam edecek ve kaçınılmaz olarak kara delikler oluşacaktır. Bir nötron yıldızının yüzey sıcaklığı 10 milyon dereceyi aşıyor ve merkez sıcaklığı 6 milyar santigrat dereceye ulaşabilir. Kaçış hızı ışık hızının yarısına ulaşır, böylece ışık onun yanında bükülür. 70 kg'lık bir kişi bir nötron yıldızına düşerse ve devasa çekim kuvveti tarafından parçalanmazsa, çarpma gücü 200 milyon ton TNT'ye ulaşacaktır. Bir nükleer patlamanın gücüne eşdeğer.
Nötron yıldızı ile kara delik arasında tuhaf kuark maddesinden oluşan bir kuark yıldızı olduğu varsayımı vardır, henüz hiçbir varlık gözlemlenmemiştir, bu yüzden sadece varsayımsal bir yıldızdır. Teoride, garip kuark maddesi (garip madde olarak kısaltılır), özellikle ağır bir nötron yıldızında oluşan son derece yüksek yoğunluğa sahip bir madde halidir. Bu teoriye göre, bir nötron yıldızını oluşturan nötronlar, kendi kütleçekimsel çöküşleri nedeniyle yüksek oranda sıkıştırıldığında, bunun sonucunda tek tek nötronlar çökecek ve nötronları oluşturan kuarklar ayrılarak tuhaf kuarklara, yani "tuhaf maddeye" dönüşecektir. . Bu zamanda yıldız, doğrudan garip kuarklardan oluşan ve birbirine yakın bir şekilde birleştirilen bir "kuark yıldızı" veya "garip madde yıldızı" (kısaca "tek yıldız"). Tüm yıldız neredeyse tek bir dev nötrondur ( Başka bir deyişle, beyaz bir cüce sadece yoğun bir çekirdektir, bir nötron yıldızı büyük bir çekirdek veya nötron kümesi olarak kabul edilebilirken, bir kuark yıldızı büyük bir nötron ve bir kara delik 0 hacimli teorik bir tekilliktir). Ağırlık ve yoğunluk olarak sınıflandırılan kuark yıldızları, kara delikler ile nötron yıldızları arasındadır.Kuark yıldızına yeteri kadar madde eklenirse, küçülmeye ve çökmeye devam edecek ve bir kara delik haline gelecektir.
Nötron yıldızları tek başına yeterince inanılmaz, ancak kuark yıldızları ve kara deliklerin eklenmesi gerekiyor. Nötron yıldızı hala 10 kilometrelik bir yarıçapa sahip ve tekillik 0'a yakın ya da eşit. İyi adam, sonsuz şeyler içeriyor, bunu nasıl anlıyorsun? Pekala, tanımımız burada sona eriyor: Kuark yıldızı modern bilinen teorilerle zar zor tanımlanabiliyorsa, sonsuz yoğunluğu, sonsuz hacmi, sonsuz yüksek eğriliği ve sonsuz sıcaklığı dışında tekilliğin tanımı doğrudur. Artık tarif edemiyorum.
