Kütleçekim ya da çekim kuvveti, kütleli her şeyin gezegenler, yıldızlar ve galaksiler de dahil olmak üzere birbirine doğru hareket ettiği doğal bir fenomendir. Enerji ve kütle eşdeğer olduğu için ışık da dahil olmak üzere her türlü enerji kütleçekime neden olur ve onun etkisi altındadır.
Genel görelilik teorisi, 1915'te Albert Einstein tarafından yayımlanan, kütleçekimin geometrik teorisidir ve modern fizikte kütle çekiminin güncel açıklamasıdır. Genel görelilik, özel göreliliği ve Newton'un evrensel çekim yasasını genelleştirerek, yerçekimin uzay ve zamanın veya dört boyutlu uzayzamanın geometrik bir özelliği olarak birleşik bir tanımını sağlar. Özellikle uzayzaman eğriliğine maruz kalmış maddenin ve radyasyonun, enerjisi ve momentumuyla doğrudan ilişkilidir. Bu ilişki, kısmi bir diferansiyel denklemler sistemi olan Einstein alan denklemleriyle belirlenir.
Stephen William Hawking, İngiliz fizikçi, kozmolog, astronom, teorisyen ve yazar.
Kara delik; astrofizikte, çekim alanı her türlü maddesel oluşumun ve ışınımın kendisinden kaçmasına izin vermeyecek derecede güçlü olan, büyük kütleli bir gök cismidir. Kara delik, uzayda belirli nitelikteki maddenin bir noktaya toplanması ile meydana gelen bir nesnedir de denilebilir. Bu tür nesneler ışık yaymadıklarından kara olarak nitelenirler. Kara deliklerin "tekillik"leri nedeniyle, üç boyutlu olmadıkları, sıfır hacimli oldukları kabul edilir. Kara deliklerin içinde ise zamanın yavaş aktığı veya akmadığı tahmin edilmektedir. Kara delikler Einstein'ın genel görelilik kuramıyla tanımlanmışlardır. Doğrudan gözlemlenememekle birlikte, çeşitli dalga boylarını kullanan dolaylı gözlem teknikleri sayesinde keşfedilmişlerdir. Bu teknikler aynı zamanda çevrelerinde sürüklenen oluşumların da incelenme olanağını sağlamıştır. Örneğin, bir kara deliğin potansiyel kuyusunun çok derin olması nedeniyle yakın çevresinde oluşacak yığılma diskinin üzerine düşen maddeler diskin çok yüksek sıcaklıklara erişmesine neden olacak, bu da diskin yayılan x-ışınları sayesinde saptanmasını sağlayacaktır. Günümüzde, kara deliklerin varlığı, ilgili bilimsel topluluğun hemen hemen tüm bireyleri tarafından onaylanarak kesinlik kazanmış durumdadır.
Solucan deliği, uzayzamandaki farklı noktaları birbirine bağlayan kurgusal bir yapıdır ve Einstein alan denklemlerinin özel bir çözümüne dayanır.
Karl Schwarzschild Yahudi kökenli Alman fizikçi ve astrofizikçi. Aynı zamanda astrofizikçi Martin Schwarzschild'in babası.
Schwarzschild yarıçapı, her kütle ile ilişkilendirilen karakteristik bir yarıçaptır. Verilen bir kütle bu yarıçapa kadar sıkıştırılırsa bilinen hiçbir kuvvet onun uzay zaman tekilliğine çökmesini engelleyemez. Schwarzschild yarıçapı terimi fizikte ve astronomide özellikle de kütleçekim ve genel görelilik teorilerinde kullanılır.
Kip Stephen Thorne, astrofiziğe ve yer çekimi fiziğine katkılarıyla tanınan Amerikalı teorik fizikçi. Uzun süre Stephen Hawking ve Carl Sagan ile beraber çalışmıştır. 2009'a kadar Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü'nde teorik fizik “Feynman” profesörü olarak çalıştı Albert Einstein'ın genel görelilik kuramının astrofiziksel olarak uygulanması konusunda dünyanın önde gelen uzmanlarındandır. Günümüzde araştırmalarına devam etmektedir ve aynı zamanda 2014' te yayınlanan Yıldızlararası filminin bilimsel danışmanıdır.
Beyaz delik ya da ak delik, kara deliğe düşen bir maddenin solucan delikleri aracılığıyla evrenin başka bir yerinde yeniden ortaya çıktığı noktalardır. Başka bir zamana veya başka bir Bebek Evren'e de açılabilirler. Kara delikler, içine düşen hiçbir şeyin kendisinden kaçamadığı cisimlerdir. Bunların tam tersi olan beyaz deliklere ise hiçbir madde giremez, yalnız kara deliğe düşen maddeler çıkabilir. Bu sebeple beyaz delik olarak adlandırılmışlardır. Bu konuda önemli çalışmalar yapmış olan teorik fizikçi Stephen Hawking, son makalesinde solucan deliklerinin ve beyaz deliklerin bulunmadığını savunmuştur. Genel görelilikte; beyaz delik, madde ve ışık kendisinden kaçabildiği halde dışarıdan girişe izin vermeyen uzayın varsayımsal bir bölgesidir. Bu anlamda, sadece dışarıdan giriş olabilen, madde ve ışığın kaçamadığı kara deliğin tersidir. Beyaz delikler, sonsuz kara delikler teorisiyle ortaya çıkar. Gelecekteki kara deliğe ek olarak, Einstein alan denkleminin bir çözümü geçmişinde bir beyaz deliğe sahiptir. Fakat, bu alan, yerçekimsel çöküş boyunca oluşturulan kara delikler için mevcut değil ve beyaz deliğin oluşmuş olabileceği bilinen bir fiziksel süreç de yok. Şimdiye kadar hiçbir beyaz delik gözlenmemiştir. Ayrıca, termodinamik yasaları der ki, evrenin net entropisi ya artar ya da sabittir. Bu kural beyaz deliklerin entropiyi düşürme eğilimleriyle ihlal edilir. Tıpkı kara delikler gibi, beyaz delikler de kütle, yük ve açısal momentum özelliklerine sahiptir ve diğer kütleler gibi maddeleri çekerler. Ama beyaz deliğe doğru düşen nesneler asla beyaz deliğin olay ufkuna tam olarak ulaşamazlar(Aşağıda tartışılan maksimum genişletilmiş Schwarzschild çözüm durumda bile, geçmişteki beyaz delik olay ufku, gelecekteki siyah delik olay ufku olur. Böylece, beyaz deliğe doğru düşen herhangi bir nesne, sonunda siyah delik ufkuna ulaşacaktır.) Yüzeyi olmayan, yerçekimsiz bir alan hayal edin. Bu durumda, yerçekimi ivmesi herhangi bir vücut yüzeyinde en fazladır. Ama kara deliklerin bir yüzeyi olmadığından, yerçekimi ivmesi katlanarak artar; fakat asla son değerine ulaşamaz çünkü tekillikte kabul edilen bir yüzel bulunmamaktadır. Kuantum mekaniklerinde, kara delik Hawking radyasyonu yayar ve böylece radyasyon gazıyla termal dengeye gelebilir. Stephen Hawking, termal dengedeki bir kara deliğin zaman tersinin yine termal dengedeki bir kara delik olduğunu savundu çünkü termal denge durumu, zaman- tersinir- değişmezdir. Bu da, beyaz deliklerle kara deliklerin aynı nesne olduğu anlamına gelebilir. Sonradan, sıradan bir kara delikten yayılan Hawking radyasyonu, beyaz delik ışıması olarak tanımlandı. Hawking'in yarı-klasik argümanı kuantum mekanik Ads/CFT benzeşmesinde yeniden oluşturuldu. Aynı zamanda Ads/CFT'de; zaman tersi kendisiyle aynı olan bir gauge teorisinde, anti-de Sitter'deki bir kara delik bir termal gazla açıklanır.
Holografi ilkesi, bir uzayın hacminin kendi yüzeyi üzerine kodlanmış şekilde düşünülebileceğini ifade eden bir kuantum kütleçekimi ve sicim kuramı özelliğidir. İlk olarak Gerardus 't Hooft ortaya atmış ve yine Leonard Susskind; Hooft ile Charles Thorn'un fikirlerine kendininkilerini de ekleyerek net bir sicim kuramı yorumu haline getirmiştir.
Fizikte Planck kütlesi (mP), Planck birimleri olarak bilinen doğal birimler sisteminde kütle birimidir.
Einstein'ın genel görelelik teorisine göre Schwarzschild metriği Einstein'ın alan denklemlerinin çözümüyle ortaya çıkmıştır. Küresel bir kütlenin dışındaki elektik yükü, angular momentumu ve evrensel kozmolojik sabiti sıfır varsayılan yerçekimsel alanı tarif eder. Bu çözüm yıldızlar veya gezegenler gibi düşük hızlarda dönen cisimler için oldukça yararlıdır. Dünya ve Güneş de bu cisimlere örnek olarak verilebilir. Bu çözüm ismini çözümünü 1916 yılında yayınlayan Karl Schwarzschild'den almıştır.
Fizikte kara delik termodinamiği, termodinamik kanunlarını kara deliğin olay ufkuyla bağdaştırmaya çalışan bir araştırma alanıdır. Kara delik ışınımının istatistiksel mekanik konusu, kuantum mekaniğinin gelişmesini sağlar. Kara delik ışınımının istatistiksel mekanik konusunu anlamaya çalışmak, bu konunun kuantum yer çekimi konusunu anlamamızda büyük etkisi olacaktır. Ayrıca holografi ilkesini anlamamızı sağlayacaktır.
Mikro kara delikler, mekanik kuantum kara delikleri veya mini kara delikler olarak da adlandırılır, varsayımsal minik kara delikler, kuantum mekaniği etkileri için önemli bir rol oynar.
Planck yasası belirli bir sıcaklıkta termal denge durumunda bulunan bir kara cisim ışımasının yaydığı elektromanyetik radyasyonu ifade eder. Yasa 1900 yılında Max Planck bu ismi önerdikten sonra isimlendirilmiştir. Planck yasası modern fiziğin ve kuantum teorisinin öncül bir sonucudur.
Fizik'te, yerçekimi teorileri kütleli cisimlerin hareket mekanizmalarını kapsayan etkileşimleri esas alır. Antik zamanlardan bu yana birçok Yerçekimi teorisi ortaya atılmıştır.
Negatif kütle, teorik fizikte normal kütlenin zıt işaretlisi olan varsayımsal madde kavramıdır, örneğin -2 kg. Bu durum bir ya da daha fazla enerji koşulunu ihlal eder ve negatif kütle için çekimin kuvvet olması gerektiği ve pozitif yönlü ivmeye sahip olması gerektiği anlaşmazlığından kaynaklanan bazı garip özellikler gösterir. Negatif kütle, solucan deliği inşa etme gibi bazı kuramsal teorilerde kullanılır. Egzotik maddeye benzeyen en yakın bilinen örnek Casimir etkisi tarafından üretilen sözde negatif basınç yoğunluğunun alanıdır. Genel izafiyet teorisinin kütleçekimini ve pozitif, negatif enerji yüklerinin hareket yasasını iyi tanımlamasına rağmen negatif kütle dolayısıyla başka temel kuvvetleri içermez. Diğer yandan, standart model, temel parçacıkları ve diğer temel kuvvetleri iyi tanımlamasına ve kütleçekimi kütle merkezini ve eylemsizliği derinlemesine içermesine rağmen kütleçekimini içermez. Negatif kütlenin kavramının daha iyi anlaşılabilmesi için kütleçekimini açık bir şekilde ifade eden modelle birlikte diğer temel kuvvetler de gerekebilir.
İkili kara delik, iki kara deliğin birbirine yakın bir yörüngede bulunduğu sistemdir. Yıldızsal ikili kara delik sistemleri ve süper kütleli ikili kara delik sistemleri olarak iki alt grupta incelenebilir. Yıldızsal ikili kara delik sistemleri büyük kütleli çift yıldız sistemlerinin kalıntısıdır. Süper kütleli ikili kara delik sistemlerinin ise galaksilerin birleşmesi ile oluştuğu düşünülmektedir.
Kütleçekimsel tekillik ya da uzay-zaman tekilliği koordinat sistemine bağlı olmayan gökcisminin yerçekimi alanının sonsuz olarak ölçüldüğü konum olarak tanımlanır. Bu nicelikler, maddenin yoğunluğunun da dahil olduğu uzay-zaman eğriliklerinin skaler değişmeyen nicelikleridir. Uzay zamanın normal kuralları tekillik içinde var olamaz.
Karanlık yıldız, devasa kütlesi nedeniyle ışık hızına eşit veya bu hızı aşan bir yüzey kaçış hızına sahip olan Newton mekaniğindeki teorik bir nesnedir. Newton mekaniği altında ışığın yerçekiminden etkilenip etkilenmediği belirsizdir, ancak Atkılarla aynı şekilde hızlandırılmış olsaydı, karanlık yıldızın yüzeyinden yayılan ışıklar yıldızın yerçekimi tarafından hapsolacak ve onu adından anlaşılabileceği gibi karanlık yapacaktır. Karanlık yıldızlar, genel görelilikteki kara deliklere benzerdir.
