Kara delik maddeyi emdiğinde ne zaman lider olacak ve yeni bir uzay-zamanı ne zaman patlatacak?
Kara delikler, genel göreliliğin bir tahminidir. Einstein'ın teorisine dev bir yıldızın kütlesini (örneğin, güneşin kütlesinin 100 katı) girerseniz, yıldızın nükleer füzyon enerjisi tükendiğinde, içe doğru çökmeye başlayacağını göreceksiniz ve bu yıldız Çöken yıldızın yüzeyindeki yerçekimi alanı o kadar büyük olur ki ışık dahil hiçbir şey ondan kaçamaz.
Einstein denklemiyle ilgili ilginç olan şey, her şeyin bir noktaya düştüğünü göstermesidir. Bu noktanın hacmi yoktur, dolayısıyla yoğunluğu sonsuzdur. Sonsuz doğası nedeniyle, ona tekillik diyoruz. İçeri giren madde hakkında daha fazla tahmin yapamayız. Belki gerçekten böyle bir tekilliği anlamak için yeterli hayal gücümüz yok ama fizikçiler Genelde bu fikrin o kadar saçma olduğuna inanılıyor ki, üzerinde çalıştığımız teorinin mükemmel olmadığını gösteriyor.
Bu nedenle, Einstein'ın teorisi, bir kara deliğin belirli koşullar altında maddeyi emmeyi bırakacağını söylemez. Aksine, kara delikler sonsuza kadar maddeyi emmeye devam edecek. (Hawking, maddenin kara deliklerden kuantum etkileriyle gerçekten kaçabileceğini öne sürdü, bu nedenle kara deliklerin buharlaşması mümkündür, ancak bu çok uzun zaman alır)
Kara deliğin tersi beyaz deliktir. Bir beyaz delik, bir tekillikten madde ve ışık yayar. Kara deliğin ters dönme zamanıdır. Çoğu fiziksel teorinin garip bir özelliği, zamanın yönü ile hiçbir ilgisinin olmamasıdır. Yani bir çözümü kaydedip geriye doğru oynatırsanız, başka bir çözüm elde edersiniz. Genel göreliliğe göre hem kara delikler hem de beyaz delikler mümkün olsa da, aralarında hala çok önemli bir fark vardır. Bunu kanıtlamak için bir teori de kurabiliriz: Kütle yüksekliğinin 50 katıdır. Bu teori, 1 metre boyundaki bir kişinin 50 kilogram ağırlığında olduğunu öngörür (bu gerçekten iyi bir tahmin değildir). Bu bir kara deliği tahmin etmek gibi Gerçek ölçümler aldık ve sonunda bir kişinin ağırlığını hesapladık. Bununla birlikte, varsayımsal teorimiz, bir kişinin 10 metre boyunda ve 500 kilogram uzunluğunda olmasına izin verir, ancak aslında bunu öngörmez. Bu, teorik olarak beyaz deliklerin varlığına izin veren bir beyaz delik gibidir, ancak evrende beyaz deliklerin var olmasına izin veren herhangi bir senaryo bulamadık.
Bununla birlikte, çeşitli sorunların üstesinden gelmek için, astrofizikçiler genellikle beyaz deliklerin varlığını varsayarlar. Her zaman maddeyi emen her kara delik için, her zaman maddeyi serbest bırakan bir beyaz delik olduğu fikri vardır.Bu fikrin saf simetrisi çok çekici. Ancak bunu teoride veya pratikte kanıtlayacak hiçbir kanıt yoktur. Aslında beyaz deliklerin varlığını termodinamiğin ikinci yasasına uyan bir teori ile açıklamak zordur. Soru, bir beyaz delikte ne kadar entropi olabileceğidir.
Entropi, bir sistemdeki düzensizlik derecesinin bir ölçüsüdür. Bu kavramı sezgisel olarak çok iyi anlayabiliriz. Örneğin, yapboz bir kutu içindeyken bir araya getirildiği zamankinden daha kaotiktir ve kırık bir bira bardağı masanın üzerine şarapla doldurulduğu zamankinden daha kaotiktir. Bilim adamları entropiyi tanımlamak için matematiksel yöntemler kullanabildiler (benzer şekilde, "enerji" günlük yaşamda belirsiz bir anlama sahiptir, ancak fizikçiler bunu hesaplayabilir). Beyaz bir delik çok fazla foton salgılar.Fotonlar oldukça organize bir enerji paketidir, bu yüzden çok düşük bir kafa karışıklığı, yani çok düşük bir entropi vardır. Bir beyaz deliğin entropisini hesaplarsak, gerçekten bulduğumuz kadar düşüktür.
Termodinamiğin ikinci yasası, kapalı bir sistem için entropinin zamanla arttığını belirtir. Bu, çevremizde sadece artan bir kaos olduğu anlamına gelmez.Açıktır ki, artan düzen örneğini düşünebilirsiniz (örneğin, yapboz bulmacayı kutudan çıkarır ve bir araya getirirseniz, sırasını artırırsınız) . Bununla birlikte, termodinamiğin ikinci yasasına göre, düzen derecesi arttığı sürece, başka yerlerde düzensizlikte daha büyük bir artış olmalıdır. Yani "kapalı bir sistemde", bir özne dış dünya ile "entropi iletişimi" yoksa, entropisi kesinlikle artacaktır. Uygun bir sistem düşünebilirseniz, termodinamiğin ikinci yasası sezgisel görünür, örneğin, gaz molekülleri düzgün bir şekilde düzenlenmez, dağınıktır. Tangram durumunda, tangram düzgün bir şekilde yerleştirildiğinde ısı üretilir, bu da toplam entropideki artışı açıklayabilir. Isı, enerjinin en organize olmayan şeklidir. İnsanlar "düzenli" gıda moleküllerini yakar ve yapboz yapbozları yapmak için ısı üretir. Bu nedenle, bulmacanın düşük entropisi aslında nihayetinde güneşin fotonlarından gelir. Termodinamiğin ikinci yasası, evrenin artan bir entropi durumunda olduğunu söylediğine göre, bir beyaz delik nasıl oluşturulabilir?
Bu nedenle bir beyaz delik, bir kara deliğin kütlesinin nerede olduğunu açıklayabilse de kara deliğin yüksek entropisinin nerede olduğunu açıklayamaz. Birçok bilim adamı, evrende beyaz delik olmadığından şüpheleniyor. Elbette, bazı insanlar hala kara deliklerin var olduğuna inanmıyorlar ve birçoğu da kara delikleri tam olarak anlamadığımıza inanıyor. Bir kara deliğin bir şekilde bir beyaz delik gibi patlaması gerçekten mümkün olsa da, hala patlayıp patlamayacağını, patlayıp patlamayacağını ve eğer öyleyse hangi koşullarda patlayacağını bilmiyoruz.
