Kip Thorne

Araştırmaları

Thorne, göreceli astrofizik ve yer çekimi fiziği alanlarının  göreceli yıldızlar, karadelikler ve özellikle yer çekimi dalgaları dallarında araştırmalar yapmaktadır. Tartışmalı olan solucan deliklerinin zamanda yolculukta kullanılabilir olması teorisi oldukça ünlüdür. Uzay, zaman ve yer çekimi konularındaki çalışmaları genel göreliliğin bütün başlıklarına katkı sağlamıştır..

Yer çekimi dalgaları ve LIGO

Thorne’un işleri yer çekimi dalgalarını gücünü ve onların dünyada gözlenen geçici işaretlerini öngörmeyle alakalıdır. Bu işaretler LIGO (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory) ile alakalıdır. LIGO 1984'te Thorn’un öncü savunuculuğunu yaptığı çoklu kurum dalga deneyidir.  Bir veya daha fazla statik nokta arasındaki dalgalanmaları ölçmek veya fark etmek için LIGO’nun kuruluğunu yaptı; hesaplamaların gösterdiği gibi, böyle dalgalar yer çekimi dalgalarının kanıtı olabilir. Onun çalışmalarının önemli yanı, bu objeleri analiz etmek için gerekli matematiği geliştirmesidir. LIGO’nun deney temelli olarak geliştirilemeyen özelliklerini analiz etmek için teknik tasarımlarla da ilgileniyor ve dalgaları arayacak veri analiz algoritması üzerine önerileri vardır.

Karadelik kozmolojisi

Thorne, “Hoop Conjecture”ı ortaya atarak “naked  singularity” kavramını geçersiz kılmıştır.Hoop Conjecture, belli ve kritik bir çevresi olan bir çember, içeriye doğru patlayan bir yıldızın etrafına yerleştirilebiliyorsa ve etrafında döndürülebiliyorsa içeriye doğru patlayan yıldızın kara deliğe dönüşebileceğini belirtir . M kütleli bir nesnenin kara delik oluşturabilmesi için çevresi   olan bir çemberin M kütleli nesnenin etrafına yerleştirilebilmesi ve etrafında dönebilmesi gerekmektedir. Thorne, bir kara deliğin ve evrenin  enflasyon modelindeki bir kozmolojik tabakanın entropilerinin kuantum istatistiksel mekanik kaynağını araştırdı. Wojciech Zurek ile beraber kütlesi, açısal momentumu ve elektriksel yükü bilinen bir kara deliğin entropisinin, kara deliğin yaratılabileceği yolların logaritmasına eşit olduğunu ispatladı. Igor Novikov ve Don Page ile birlikte  kara deliklerin etrafındaki ince yığılma disklerin  genel görelilik teorisini oluşturdu ve bu teoriyi kullanarak bir kara deliğin ulaşabileceği maksimum  dönme

Solucan Delikleri ve Zamanda Yolculuk

Kip Thorne, fizik kurallarının, uzay zamanın çoklu bağlama olmasına imkan verip vermediği (zaman makinesi mümkün mü?) konusunda yapılan bilimsel araştırmalara önayak olan insanlardan biridir. Sung-Won Kim ile birlikte uzay zamanının “closed timelike curve” ler oluşturmasını önleyen (zamanda geriye yolculuk etmeyi imkansız kılan) evrensel bir fiziksel mekanizma tanımladı.
Ulvi Yurtsever ve Mike Morris ile birlikte sadece enerji durumuna uymayan kuantum hallerindeki kuantum  alanlarının aykırı Lorentzian solucandelilerin uzay zaman yapısının içerisinde varolabileceğini ispatlamıştır (çok geniş alanlara yayılan renolmalize edilmiş negative enerji). Bu, kuantum alanlarının böyle genişletilmiş negative enerjiye sahip olabilmesi üzerine yapılan araştırmaları tetiklemiştir. Thorne’ un son araştırmaları, aykırı solucan deliklerinin içinden geçen kütlelerin paradokslara neden olamayacağını (zamanda yolculuk sağlandığında paradokslara neden olan başlangıç şartları olamaz) gösterdi. Genellemek gerekirse, zamanda yolculuk senaryolarında varsayılan paradokslar kesin bir fiziksel bağlamda formüle edilemez.

Göreleli yıldızlar, Çok Kutuplu Momentler Ve Diğer Çalışmaları

Thorne, Anna Zytkow ile birlikte kızıl devlerin ve nötron yıldızların varlıklarını öngördü. Göreli yıldızların atınım ve yaydıkları yer çekimi radyasyonları açıklayan teorinin temellerini attı.
Genel görelilik kuramını kullanarak kara deliklerin ve diğer göreli cisimlerin hareket ve devinim yasalarını türetti. Ayrıca evrenin genişleme hızını artırmak için gereken egzotik maddeyi teorik olarak buldu.  Öğrencisi olan Clifford Will ile birlikte göreli kütle çekim teorileri üzerine yapılan deneylerin teorik olarak yorumlanmasının temellerini attı. Daha sonra öğrencisi Clifford Will bunu ilerletti.
Güncel olarak klasik uzayın ve zamanın kuantum kütle çekim teorisinin kuantum köpüğüne dayanan temelleri üzerine çalışmaktadır.
.

Yayınlar

Thorne yer çekimi teorisi ve yüksek-enerji astrofiziği ile ilgili kitaplar yazmıştır.1973'te gravitation adlı kitabın yardımcı yazarlığını yapmıştır bu kitabı yazarken Charles Misner ve John Wheeler ile çalışmıştır.
1994'te  Black Holes and Time Warps: Einstein's Outrageous Legacy yayınlamıştır.Bu kitapla ödül kazanmıştır ve kitap 6 dile çevrilmiştir.2014'te Interstellar filminin bilimsel alt yapısının yazarlığını yapmıştır.Thorne'nin 150'den fazla makalesi gazetelerde yayınlanmıştır.