CERN'de kara delik oluşur mu?

Minik kara deliklerin oluşması bildiğimiz mekan ve zaman boyutlarının dışında başka boyutların varlığına bağlı.

Avrupa Nükleer Araştırmalar Merkezi CERN’in 27 kilometrelik yeraltı tünellerinde fizikte yeni
açılımlar için umutların bağlandığı Büyük Hadron Çarpıştırıcısı (LHC)
yeni bir arızadan kaçınmak için yarım güçle çalışıyor. Dolayısıyla
parçacıklara kütle kazandırdığı düşünülen kuramsal Higgs parçacığının
gerçekten var olup olmadığını öğrenmek için biraz daha bekleyeceğiz.
Ancak, iki fizikçinin yüzlerce bilgisayar kullanarak yaptıkları
hesaplar tartışmalı başka bir sorunun yanıtını vermiş görünüyor. LHC
deneyinde protonların ışık hızının eşiğinde çarpışmasıyla kara delik
oluşur mu?
Einstein’ın genel görelilik kuramının bir öngörüsü olan kara
delikleri oluşturmanın yolu, bir yıldızın çökmesinde olduğu gibi,
yeterli kütlede madde ya da enerjiyi yeterince küçük bir hacme
sıkıştırmak.
Genel göreliliğe göre kütle ve enerji, uzay ve zamanın özdeşleştiği
dokuyu, yanı uzay-zamanı bükerek bizim kütleçekimi olarak algıladığımız
etkiyi yaratıyor. Eğer yeterince büyük ölçeklerde kütle ya da enerji
yeterince küçük bir alana sıkıştırılırsa bu bükülme öylesine aşırı olur
ki, bu kütleçekim “kuyu”sundan ışık bile kaçamaz. Böylelikle bir kara
delik ortaya çıkmış olur.
kara delik oluşturmanın bir başka yolu da iki parçacığı yeterli
enerjiyle çarpıştırmak. Fizikçiler iki parçacığın Planck enerjisi denen
çok yüksek bir sabit değerin üzerinde çarpışmasıyla mini kara delikler
ortaya çıkabileceği görüşündeydi. Bu nedenle bazı fizikçiler daha LHC
tamamlanmadan deneyde oluşacak bir karadeliğin Dünya’yı yutacağı
iddiasıyla deneyin yasaklanmasını talep etmişlerdi.
Buna karşın CERN yetkilileri, bir kara delik oluşsa bile mikroskopik
ölçeklerde ortaya çıkacağından saniyenin çok küçük kesirleri içinde
“Hawking ışınımı” denen süreçle kütlesini yitirip yok olacağı görüşünü
savunmuştu. Ama her iki taraf da LHC’nin mini kara delikler oluşturup
oluşturamayacağı konusunda kesin bir şey söyleyemedi.
Şimdiyse Kanada’daki Vancouver Üniversitesi’nden Matthew Choptuik
ile ABD’nin ünlü Princeton Üniversitesi’nden Frans Pretorius’un, genel
göreliliğin tüm karmaşık matematiksel denklemlerine göre
gerçekleştirdikleri bilgisayar benzetimleri (simulasyon), iki
parçacığın çarpışmasıyla bir minikaradeliğin gerçekten oluşabileceğini
gösteriyor. Hem de Planck enerjisinin üçte biri düzeyinde bir enerjiyle
gerçekleşecek bir çarpışmayla.
LHC’de bazı deneyler, bu mini-kara delikleri aramak için
kurgulanıyor. Peki bu kara delikler LHC’de gerçekten gözlenebilecek mi?
Science dergisine çalışmayı özetleyen Choptuik, “kesin değil” yanıtını
veriyor. Çünkü Planck enerjisi, çok büyük bir değer. LHC’de
ulaşılabilecek 14 trilyon elektronvoltluk maksimum enerjinin bir
kentilyon, yani milyar kere milyar katı!
Böyle olunca fizikçiler LHC’de minikara deliklerin ancak uzayın
bildiğimiz üç mekan ve bir de zaman boyutunun dışında ek boyutlara
sahip olması halinde ortaya çıkabileceği görüşündeler. Bazı kuramlara
göre bizim duyularımızla algılayamadığımız, ancak bir parçacık
hızlandırıcısında gözlemlenebilecek bu fazladan boyutlar uzay-zaman
dokusuna örülmüş küçük halkalar içinde saklı.
Aynı kuramlara göre fazladan boyutlar, Planck enerjisinin değerini
büyük ölçüde düşürebilir. Dolayısıyla Dünyamızı yutmayacak ve
varlıkları bozundukları parçacıkların dev detektörlerde saptanmasıyla
anlaşılabilecek mini-kara deliklerin ortaya çıkması, aynı zamanda
fazladan boyutların varlığını da kanıtlamış olacak.