Stephen Hawking’in bir teoremi daha doğrulandı

Yeni bir yer çekimi dalgasının analizi, Stephen Hawking ‘in kara delik alanı teoremine güçlü kanıtlar ortaya koydu. Hawking’in teoremi, bir kara deliğin yüzey alanının zamanla azalmasının imkansız olduğunu belirtiyor. Ekibin gözlemleri, şimdiye kadar tespit edilen ilk yer çekimi dalgaları olan GW150914‘ten gelen verilere dayanıyor.

Hawking, kara delik teoreminde ne dedi?

Bir MIT (Massachusetts Teknoloji Enstitüsü) ekibi, Physical Review Letters‘da yeni bir makale yayımladı. Teorik fizikçi Stephen Hawking’in öne sürdüğü ünlü bir teorisine güçlü kanıtlar sundu. Araştırmacılar, yer çekimi dalgalarını kullandı ve yüzde 95’ten fazla doğruluk bildirdi.

Çalışma, Hawking’in 1970’lerin başında genel görelilik yorumuna dayanarak önerdiği kara delik alanı teoremini destekleyen güçlü kanıtlar ortaya koyuyor. Teoreme göre, kara deliklerin yüzey alanı zamanla küçülemez ve bir kara deliğin yüzey alanı kütlesi ile birlikte artar. Bu da kapalı bir sistemde entropinin her zaman arttığını belirten entropi yasasını yansıtır.

Bir kara deliğin entropisi, yüzey alanıyla orantılı olduğundan, her ikisi de her zaman artmalıdır. Hawking ayrıca, bir kara deliğin yüzey alanının, Hawking radyasyonu olarak bilinen küçük miktarlarda enerji kaybı nedeniyle, daha fazla döndükçe yavaş yavaş küçüldüğünü söyledi. Henüz hiçbir emisyon tespit edilmemesine rağmen çoğu fizikçi var olduğuna inanıyor.

Araştırmacılar, iki uzak kara deliğin birleşmesinden kaynaklanan uzay-zamandaki dalgalanmaları kullanarak teoremi doğruladı. Alan teoremine göre, daha fazla kütlenin neden olduğu yüzey alanındaki artış, daha fazla dönüşün neden olduğu yüzey alanındaki azalmadan her zaman daha ağır basacaktır.

Bu teoriyi test etmek için araştırmacılar, 1.3 milyar yıl önce birbirine doğru yüksek hızda spiral çizen iki dev kara delik tarafından oluşturulan yer çekimi dalgalarını analiz etti. Verileri birleşme öncesi ve sonrası olmak üzere ikiye böldüler ve kara deliklerin yüzey alanlarını hesapladılar.

Yeni oluşturulan kara deliğin yüzey alanı, ilk ikisinin birleşiminden daha büyüktü. Bu, Hawking’in alan yasasını yüzde 95’in üzerinde doğruluyor.