Kara delikle ilgili çalışmasıyla Nobel Fizik Ödülü’nü alan Penrose’un 56 yıl öncesine uzanan öyküsü

Bu yıl Nobel fizik ödülünü, İngiliz bilim insanı Roger Penrose, Reinhard Genzel ve Andrea Ghez ile paylaştı.

Reinhard Genzel ve Andrea Ghez üzerinde beraber çalıştıkları ve kara delikle ilgili bir teorileri sayesinde ödülü alırken, Roger Penrose da yine kara delikle ilgili bundan 56 yıl öncesine uzanan bir çalışmasıyla ödüle layık görüldü.

Yazar ve gazeteci Patchen Barss, Roger Penrose’un hayat hikayesini yazdığı bir kitap üzerinde çalışıyor.

Brass, Penrose’un Nobel ödülünü almasını sağlayan çalışmayı nasıl geliştirdiğini BBC için kaleme aldı.

Arkadaş ziyaretiyle gelen bir aydınlanma

Roger Penrose, 1964 yılının sonbaharında ABD’de yaşayan İngiliz kozmolog arkadaşı Ivor Robinson’ın ziyareti sırasında üzerinde uğraştığı çalışmayla ilgili bir aydınlanma yaşadı.

İkili sokakta yürürken karşıdan karşıya geçecekleri birkaç saniyelik bir anda Penrose, kuasarların 2,5 milyar ışık yılı öncesinde uzayın dışındaki güçlü dönüşlerine dair bir sorunun cevabını kavradı.

Kuasar, yüksek bir enerjiyle parlayan, kimi araştırmalarda galaksi olarak betimlenen gök cisimlerine verilen isim.

Penrose tam o anda yerçekimsel çöküntünün nasıl oluştuğunu ve bütün bir galaksinin nasıl daha derine ve merkeze doğru çekildiğini düşündü.

Bu tam olarak artistik buz pateni yaparken dönen biri gibi olmalıydı; kolları bedenine yakın, büzüldükçe daha hızlı dönen…

Penrose’un bu aydınlanması, 56 yıl sonra Nobel ödülünü alacağı teorisini geliştirmesini sağlayacaktı.

Tekillik sorunu

Penrose, Albert Einstein’ın 1915’te ortaya çıkardığı genel görecelik teorisini çalışan çok sayıda fizikçi gibi 1960’larda tekillik sorununa kafa yoruyordu.

1950’li yıllardaki algı, Einstein’ın teorisinin genel olarak başarılı olduğu, ancak birtakım tahminlerinin olasılık dışı ve test edilemez olduğuna yönelikti.

Hesaplamaları, teorik olarak yerçekimsel çöküşün sonsuz yoğun küçük bir bölgenin oluşmasını sağlayacağını, bunun da ışığın bile kaçamayacağı bir tekillik yaratacağını gösteriyordu.

Bunlara kara delik adı verildi.

Ancak böylesi bir tekillik içinde ne bildiğimiz fiziğin ne de Einstein’in görecelik teorisinin kurallarının işlememesi gerekiyordu.

Bu yüzden matematiksel görececilere göre tekillikler araştırmak için göz kamaştıran bir konuydu.

Çoğu fizikçi ise evrenin böylesi bölgeleri içermek için fazla düzenli olduğu görüşündeydi.

Tekillikler varolsa bile onları gözlemlemenin bir yolu olmayacağını düşünüyorlardı.

Penrose, uzun bir süre bu mevzuya büyük bir şüpheyle yaklaşıldığını, objenin çöküp dönse bile ardından yine etrafına doğru hızlı bir şekilde uzanacağının düşünüldüğünü söylüyor.

Rusların araştırmasıyla çelişen bakış açısı

1950’li yıllarda radyo astronomisiyle uğraşanlar ise çok parlak, çok uzak ve küçük yeni kozmik objeler buldu.

Kuasar adı verilen bu objeler çok küçük bir alanda çok fazla enerji harcıyordu.

İmkansız gözükse bile bu yeni gözlemler, tekilliğe doğru çöken kuasarların eski galaksiler olduğunu ortaya koydu.

Bu da bilim dünyasının, tekilliklerin gerçeğe sanıldığından daha mı yakın olduğunu sorgulamasına yol açtı.

Çoğu bilim insanı tekilliklerin oluşmasına yol açacak özel durumları araştırmaya çalışırken o zamanlar Londra’daki Birkbeck College’da çalışan Penrose farklı bir tavır takındı.

Birkbeck’teki uzun tahtasında daha genel çözümler, prensipler ve temel matematik yapıları bulmaya çalıştı.

1963’te ise Isaac Khalatnikov öncülüğünde bir grup Rus teorist, tekilliklerin bizim fiziksel evrenimizin bir parçası olamayacağına dair bilim dünyasının genel görüşüne paralel bir çalışma yayımladı.

Evrende toz bulutlarının ya da yıldızların tekillik noktasına ulaşamadan tekrar genişlediklerini ortaya attılar.

Kuasarlar için başka bir açıklamanın olması gerektiğini dile getirdiler.

Penrose ise kullandıkları yöntemlerin bu sonuca varmalarını sağlamayacağını düşünerek bu teoriye şüpheyle yaklaştı.

1964 yılında arkadaşının ziyaretine kadar ise bu yaklaşımı çürütecek bir teori ortaya atamadı.

İlk yorum yapan olun

Bir yanıt bırakın