kozmos görünüyor yuvarlak olan şeyleri tercih etmek. Gezegenler ve yıldızlar küre olma eğilimindedir çünkü yerçekimi gaz ve toz bulutlarını kütle merkezine doğru çeker. Aynı şey, teoriye göre üç uzay ve bir zaman boyutuna sahip bir evrende küresel olarak şekillendirilmesi gereken kara delikler veya daha kesin bir ifadeyle kara deliklerin olay ufukları için de geçerlidir.
Ancak, bazen öne sürüldüğü gibi, evrenimizin daha yüksek boyutları, göremediğimiz ancak etkileri hâlâ hissedilebilen boyutları varsa, aynı kısıtlamalar geçerli midir? Bu ayarlarda başka kara delik şekilleri mümkün mü?
Matematik bize ikinci sorunun cevabının evet olduğunu söylüyor. Son yirmi yılda araştırmacılar, kara delikleri küresel bir şekille sınırlayan kuralın ara sıra istisnalarını buldular.
Şimdi yeni kağıt çok daha ileri giderek, beş ve daha büyük boyutlarda sonsuz sayıda şeklin mümkün olduğunu kapsamlı bir matematiksel kanıtla gösteriyor. Makale, Albert Einstein’ın genel görelilik denklemlerinin çok çeşitli egzotik görünümlü, yüksek boyutlu kara delikler üretebileceğini gösteriyor.
Yeni çalışma tamamen teoriktir. Doğada bu tür karadeliklerin var olup olmadığını bize söylemez. Ama bir şekilde bu tür tuhaf şekilli kara delikleri -belki bir parçacık çarpıştırıcısındaki çarpışmaların mikroskobik ürünleri gibi- saptasaydık, bu otomatik olarak evrenimizin daha yüksek boyutlu olduğunu gösterirdi, dedi. Marcus HuriStony Brook Üniversitesi’nde bir geometri uzmanı ve yeni çalışmanın ortak yazarı Ürdün Rainone, yeni bir Stony Brook matematik doktorası. “Yani şimdi deneylerimizin herhangi birini tespit edip edemeyeceğini görmek için bekleme meselesi.”
kara delik çörek
Kara deliklerle ilgili pek çok hikayede olduğu gibi, bu da Stephen Hawking ile başlıyor – özellikle, bir kara deliğin yüzeyinin, zamanın sabit bir anında iki boyutlu bir küre olması gerektiğine dair 1972 tarihli kanıtıyla. (Bir kara delik üç boyutlu bir nesne iken, yüzeyinin sadece iki uzamsal boyutu vardır.)
Hawking’in teoremini genişletmek, 10 veya 11 boyutun varlığını gerektiren bir fikir olan sicim kuramına yönelik coşkunun arttığı 1980’ler ve 90’lara kadar pek düşünülmedi. Fizikçiler ve matematikçiler daha sonra bu ekstra boyutların kara delik topolojisi için ne anlama gelebileceğini ciddi olarak düşünmeye başladılar.
Kara delikler, Einstein’ın denklemlerinin en kafa karıştırıcı tahminlerinden bazılarıdır – başa çıkması inanılmaz derecede zor olan 10 bağlantılı doğrusal olmayan diferansiyel denklem. Genel olarak, yalnızca oldukça simetrik ve dolayısıyla basitleştirilmiş koşullar altında açıkça çözülebilirler.
2002’de, Hawking’in vardığı sonuçtan otuz yıl sonra, fizikçiler Roberto Emparan Ve Harvey Real– şimdi sırasıyla Barselona Üniversitesi’nde ve Cambridge Üniversitesi’nde – Einstein denklemlerine beş boyutta (dört uzay artı bir zaman) oldukça simetrik bir kara delik çözümü buldu. Emparan ve Reall bu nesneye “siyah halka”—bir simidin genel hatlarına sahip üç boyutlu bir yüzey.
Beş boyutlu bir uzayda üç boyutlu bir yüzeyi hayal etmek zordur, bu yüzden bunun yerine sıradan bir daire hayal edelim. Bu daire üzerindeki her nokta için iki boyutlu bir küre koyabiliriz. Bir daire ve kürelerin bu kombinasyonunun sonucu, katı, topaklı bir çörek olarak düşünülebilecek üç boyutlu bir nesnedir.
Prensip olarak, tam olarak doğru hızda dönüyorlarsa, bu tür çörek benzeri kara delikler oluşabilir. Rainone, “Çok hızlı dönerlerse parçalanırlar ve yeterince hızlı dönmezlerse tekrar top haline gelirler,” dedi. “Emparan ve Reall tatlı bir nokta buldular: Yüzükleri çörek gibi kalacak kadar hızlı dönüyordu.”