1995 yılında teşviki ile Erciyes Üniversitesi’ne Fen ve Edebiyat Fakülteleri binalarını kuran Nuri Cıngıllıoğlu, bir eğitim kurumuna o güne kadar bir kalemde yapılan en büyük bağış olan 10 milyon dolarlık yatırımı gerçekleştirdi. bu yatırımı nedeniyle Erciyes Üniversitesi tarafından fahri doktora beratı alan Cıngıllıoğlu, 9. cumhurbaşkanı Süleyman Demirel tarafından "Türkiye Cumhuriyeti Devlet Üstün Hizmet Madalyası" ile onurlandırıldı.

Ağustos 2000’de hayatını kaybetti, Karacaahmet'te defnedildi.




Kütle çekimsel dalga

Kütle çekimsel dalga (KÇD), fizikte uzayzaman eğriliğinde oluşan kırışıklık olup kaynağından dışarıya doğru bir dalga olarak yayılır. Albert Einstein tarafından 1915'te varlığı öngörülen bu dalgalar, Genel Relativite Teorisi'ne dayanarak kütle çekimsel ışıma şeklinde enerji naklederler. Tespit edilebilir kütle çekimsel dalga kaynakları, beyaz cüce, nötron yıldızı veya siyah delik içeren çift yıldız sistemleri olabilir. Kütle çekimsel dalgaların varlığı, kendisiyle fiziksel etkileşimlerin yayılma hızını sınırlama kavramını getiren ve genel relativite ile ilgili Lorentz değişmezliğinin muhtemel bir sonucudur. Bu dalgaların, etkileşim hızını sonsuz olarak kabul eden Newton'un Çekim Teorisi'nde varlığı mümkün değildir.

Bugüne kadar "doğrudan doğruya" tespit edilemeyen kütle çekimsel ışımanın varlığı "dolaylı" olarak bilinmektedir. Mesela kütle çekimsel dalgaların matematiksel denksizliklerden (İng. ") ziyade olduğunu gösteren Hulse-Taylor çift yıldızı ile ilgili ölçümleri içeren çalışmalar, 1993'te Nobel Fizik Ödülü'ne layık görüldü. Muhtelif kütle-çekimsel dalga detektörleri mevcut olmakla birlikte bugüne kadar bu dalgaların tespitini yapamamışlardır.

11 Şubat 2016'da Lazer Interferometer Yerçekimi Dalgası Gözlemevi (LIGO) çalışma grubu, birbirleri ile çarpışan iki kara delik'ten yer çekimsel dalgalar tespit edildiğini açıkladı. Keşfedilen yerçekimi dalgalarının iki kara deliğin 1.3 milyar ışık yılı ötedeki çarpışmasıyla ortaya çıktığı ve çarpışma sesinin kaydedildiği ifade edildi.

Einstein'in Genel Relativite Teorisi'ne göre çekim, uzayzamanın eğriliğinden doğan bir fenomen olarak ele alınır. Bir noktadaki bu eğrilik, orada bulunan bir kütlenin varlığından kaynaklanır. Genel olarak bir hacim ne kadar çok kütle içinde bulundurursa bu hacmin çeperindeki uzayzaman da o derece eğrilecektir. Kütleli cisimler hareket ettiğinde buradaki eğrilik, bu cisimlerin hareketini yansıtacak şekilde değişir. Özel durumlarda hızlana cisimler, bu eğriliği değiştirerek dışarıya doğru dalgasal biçimde ışık hızıyla yayılmasını sağlarlar.

Kütle çekimsel dalga uzaktaki bir gözlemcinin yanından geçtiğinde gözlemci, uzayzamanın oluşan zorlanmadan dolayı çarpıldığını fark eder. Serbest cisimlerarası uzaklıklar, dalga geçerken dalganın frekansına uygun şekilde ritmik olarak artar ve azalır. Bu hareket, serbest cisimlere dengede olmayan bir kuvvet etki etmemiş olmasına rağmen olur. Hareketin genliği, cismin dalga kaynağına olan uzaklığıyla ters orantılıdır. İçeri doğru birbirine yaklaşarak dönen (İng. ") nötron yıldızı çiftinin kaynaştığında kütle çekimsel dalgalar için kuvvetli bir kaynak oldukları tahmin edilmektedir. Çünkü bu kaynaşma sırasında birbirine iyice yaklaşan gök cisimlerinin kütleleri çok büyük bir ivmeyle birbirlerine doğru hareket etmektedirler. Bu tür kaynaklara olan büyük uzaklıklardan dolayı Dünya'da eğriliklerin 1'e 10'den az olması beklenmektedir. Başka bir ifadeyle Dünya ile Güneş arası uzunluğunda olan hayalî bir detektörün en az 1,5 nm'lik bir değişikliği farketmesi yetersiz kalacaktır. Bilginler, bu dalgaların varlığını daha da hassas detektörlerle göstermeye çalışmaktadırlar. 2012'deki en hassas detektör, LİGO ve VİRGO rasathanelerinde kullanılmakta olup 'lik bir değişimi fark edebilecek kapasitededirler. Bu rasathanelerde kütle çekimsel dalgaların tespit edilememesi, bu tür olayların çokluğuna bir üst sınırlama getirmektedir. Uzaya fırlatılmak üzere ESA'nın geliştirmekte olduğu Laser Interferometer Space Antenna rasathanesi daha bitmemiştir.

Prensip olarak KÇD'ler her genlikte yayılabilir. Fakat çok düşük frekanstaki KÇD'leri tespit etmek imkânsızken çok yüksek frekanslarda "yayın" yapabileceğine inanılan bir kaynak bilinmemektedir. Stephen W. Hawking ve Werner Israel, ilâ Hz arası frekanslarda dalga üretebilecek muhtemel kaynakları listelemişlerdir.

Geçmekte olan bir KÇD'nın etkisi, (ekranınınız yüzeyi gibi) kusursuz düz bir uzayzaman düzleminde bulunan hareketsiz test parçacıklarınca görüntülenebilir. KÇD, parçacıklar arasından (ekranınıza bakış doğrultusu gibi) bu düzleme dik doğrultuda geçerken bu parçacıklar, animasyonda da görüldüğü üzere uzayzamanın çarpıklığını izleyerek çapraz şekilde salınırlar. Parçacıkların kapsadığı alan bu sırada değişmediği gibi parçacıklar, dalganın yayılma yönünde hareket etmezler.

Animasyonda gösterilen salınımlar, tartışmada anlaşılması için abartılmıştır. Gerçekte KÇD'nın genliği, doğrusal çekimde belirtildiği gibi çok küçüktür. Fakat bu abartılmış salınımlar, mesela dairesel hareket eden bir kütle çiftince meydana getirilen KÇD'larla görülen salınım tarzını görüntülerler. Bu durumda KÇD'nın genliği sabitken polarizasyon düzlemi, dairesel hareketin periyodunun iki katıyla değişir veya döner. Böylece zamanla değişen KÇD boyu (veya "periyodik uzayzaman gerinimi"), animasyonda görülen bir değişime uğrar. Yörünge eliptikse KÇD'nın genliği, Einstein'ın kuadrupol formülüne göre zamanla değişir.

Diğer dalgalarda olduğu gibi KÇD'ları tanımlayan birkaç kullanışlı özellikleri vardır:

Bir KÇD'nın hızı, dalga boyu ve frekansı, ışık dalgası gibi formula_7 denklemiyle bağıntılıdır. Mesela buradaki animasyonlar, takriben her iki saniyede bir kere salınırlar. Bu salınım, 0,5 Hz'lik bir frekansa ve 600.000 km'lik ya da Dünya çapının 47 katındaki bir dalga boyuna tekabül eder.

Yukarıdaki örnekte aslında dalganın bir ayrıcalığı vardır. Dalganın doğrusal ve "pozitif" polarize edildiğini farz ettik. Böyle dalgalar formula_8 şeklinde yazılır. Bir KÇD'nın polarizasyonu, bir elektromanyetik dalganın polarizasyonu gibi olmakla birlikte KÇD'da 90° yerine 45°'dir. Bilhassa "çapraz" polarizasyonlu bir KÇD (formula_9) olsaydı, test parçacıkları üzerindeki tesiri temelde aynı, fakat ikinci animasyondaki gibi 45° dönmüş olacaktı. Işık polarizasyonundaki gibi KÇD'ların polarizasyonu da dairesel polarizasyon olarak da ifade edilebilirdi. KÇD'lar, kaynaklarının tabiatından dolayı polarizedirler. Bir dalganın polarizasyonu, bir sonraki bölümde görüleceği gibi kaynağından geldiği açıya bağlıdır.

Genel olarak KÇD'lar hızlanan cisimlerden kusursuz küresel ya da silindirik simetrik hareket yapmamaları halinde yayılırlar. Döner halter, bu tür hareketlere basit bir örnektir: eğer bir mile bağlı tekerlekler gibi tam ortadan çevrilirlerse KÇD yaymayacaktır. Eğer tekerlerler milin tam ortasından değil de birbiri etrafında dönen gök cisimleri gibi başka bir eksen etrafında dönerlerse KÇD'lar teoriye göre yayılır. Kütlesi ve dönüş hızı ne kadar yüksekse o derece fazla kütle çekimsel ışıma yayacaktır. Eğer iki halter tekerleğinin birbiri etrafında hızlıca dönen nötron yıldızları ya da kara delikler gibi büyük kütleli yıldızlar olduğunu farz edersek hatırı sayılır miktarda kütle çekimsel ışıma uzaya yayılacaktır.

Daha detaylı örnekler:

Daha teknik bir ifadeyle yalıtılmış bir sistemin stres-enerji tensörünün kuadrupol momentinin üçüncü türevi (veya "ninci çoklu kutup momentinin zamana göre "ninci türevi), KÇD yayabilmesi için sıfırdan farklı olmalıdır. Bu da elektromanyetik ışıma için gereken elektriksel yük ya da akımın değişen dipol momentine benzer.

KÇD'lar, kaynaklarından öteye enerji taşırlar. Birbiri etrafında dönen cisimlerde bu, zamanla içe doğru helezon şeklinde birbirlerine yaklaşmalarına ve yörünge çapının küçülmesine yol açar. Mesela iki kütleden meydana gelen Dünya-Güneş sistemi gibi birbiri etrafında ışık hızına nispetle yavaşça dönen basit bir sistem düşünün. Bu iki kütlenin birbiri etrafında dairesel bir yörüngede formula_10-formula_11 düzleminde döndüğünü farzedelim. İyi bir yaklaşım için kütlelerin basit Kepler yörüngelerde döndüğünü kabul ediyoruz. Fakat bu tür yörüngeler değişken kuadrupol momenti temsil ederler. Dolayısıyla sistem KÇD yayacaktır.

Her iki kütlenin formula_12 ve formula_13 olduğunu ve birbirlerinden formula_14 uzakta bulunduklarını farz edelim. Bu sistemin yaydığı güç

'dür. Burada "G" çekim sabiti, "c" vakumdaki ışık hızı ve eksi işareti de gücün sistemden dışarıya doğru yayıldığını gösterir. Güneş ve Dünya sistemi gibi bir sistem için formula_14 1,5 m ve formula_12 ve formula_13 de 2 kg ve 6 kg civarıdır. Bu durumda güç 200 vattır. Bu değer, takrîben 3,86 vat olan Güneş'in yaydığı toplam elektromanyetik ışıması ile kıyaslanınca küçüktür.

Teoride kütle çekimsel ışımayla enerji kaybı, zamanla Dünya'yı Güneş'in içine düşürür. Fakat Güneş etrafında dönen Dünya'nın toplam (potansiyel ve kinetik) enerji, takriben 1,14 juldür. Bunun saniyede ancak 200 julü kütle çekimsel ışımayla kaybolduğundan yörünge, günde 1 metre ya da takriben bir protonun çapı kadar büzülür. Bu büzülmeyle Dünya'nın helezonlar çizerek Güneş'le bu yüzden kaynaşması, Kâinat'ın yaşının 1 katı kadar sürmelidir. Bu hesap "r"'nin zamanla azalmasını göz ardı etmek olmasına rağmen sürenin büyük bir kısmında cisimler birbirinden çok uzakta ve az miktarda ışımaktadır; yani bu örnekteki bu dikkatsizlikten doğan fark küçüktür. Sadece birkaç milyar sene sonra Dünya'nın kırmızı dev hâline gelen Güneş tarafından yutulacağı tahmin edilmektedir.

Işınan kütle çekimsel enerjinin daha dramatik bir örneği, birbiri etrafında 1,89 m (sadece 0,63 ışık saniyesi) uzaklığında dönen ve her biri Güneş kütleli olan iki nötron yıldızı oluşturur. [Güneş, Dünya'dan ortalama sekiz dakika 20 saniye uzaktadır.] Bu cisimlerin kütlelerini yukarıdaki denkleme koyunca kütle çekimsel ışımanın 1,38 vat olduğu görülür. Bu da Güneş'in toplam elektromanyetik ışımasının 100 mislidir.

Kütle çekimsel ışıma, birbiri etrafında dönen c