ब्रैनवर्ल्ड आइंस्टीन की सामान्य सापेक्षता को चुनौती देता है। बड़ा करने के लिए क्लिक करें
वैज्ञानिकों को इस संभावना के बारे में वर्षों से नजरअंदाज किया गया है कि हम मनुष्य को समझने वाले तीनों से परे अतिरिक्त आयाम हैं। अब ड्यूक और रटगर्स विश्वविद्यालयों के शोधकर्ताओं को लगता है कि गुरुत्वाकर्षण के पांच आयामी सिद्धांत (4 स्थानिक आयाम प्लस समय) के लिए परीक्षण करने का एक तरीका है जो आइंस्टीन के जनरल थ्योरी ऑफ रिलेटिविटी के साथ प्रतिस्पर्धा करता है। इस अतिरिक्त आयाम का ब्रह्मांड में प्रभाव होना चाहिए जो अगले कुछ वर्षों में लॉन्च होने वाले उपग्रहों द्वारा पता लगाने योग्य हैं।
ड्यूक और रटगर्स विश्वविद्यालयों के वैज्ञानिकों ने एक गणितीय ढांचा विकसित किया है जो वे कहते हैं कि खगोलविदों को गुरुत्वाकर्षण के एक नए पांच आयामी सिद्धांत का परीक्षण करने में सक्षम करेगा जो आइंस्टीन के जनरल थ्योरी ऑफ रिलेटिविटी के साथ प्रतिस्पर्धा करता है।
रटगर्स के चार्ल्स आर केटन और ड्यूक के अरली ओ। पेटर्स ने हाल के एक सिद्धांत पर अपने काम को टाइप II रान्डेल-सुंदरम ब्रानवर्ल्ड ग्रेविटी मॉडल कहा। सिद्धांत मानता है कि दृश्य ब्रह्मांड एक झिल्ली है (इसलिए "ब्रानवर्ल्ड") एक बड़े ब्रह्मांड के भीतर एम्बेडेड है, बहुत कुछ समुद्र में तैरते हुए फिल्माए समुद्री शैवाल की तरह। "ब्रानवर्ल्ड ब्रह्मांड" के पांच आयाम हैं - चार स्थानिक आयाम प्लस टाइम - चार आयामों के साथ तुलना में - तीन स्थानिक, प्लस समय - सापेक्षता के जनरल थ्योरी में निर्धारित।
कीटोन और पेटर्स के ढांचे ने कुछ ब्रह्माण्ड संबंधी प्रभावों की भविष्यवाणी की है, जिन्हें यदि देखा जाए, तो वैज्ञानिकों को ब्रानवर्ल्ड सिद्धांत को मान्य करने में मदद करनी चाहिए। उन्होंने कहा, अगले कुछ वर्षों में लॉन्च होने वाले उपग्रहों के साथ अवलोकन संभव होना चाहिए।
अगर ब्रैनवर्ल्ड सिद्धांत सही साबित होता है, "यह ऐप्पलकार्ट को परेशान करेगा," पेटर्स ने कहा। "यह पुष्टि करेगा कि अंतरिक्ष के लिए 4 आयाम है, जो प्राकृतिक दुनिया की हमारी समझ में एक दार्शनिक बदलाव पैदा करेगा।"
वैज्ञानिकों के निष्कर्ष 24 मई, 2006 को दिखाई दिए, पत्रिका के ऑनलाइन संस्करण में फिजिकल रिव्यू डी। केटन एक खगोल विज्ञान और भौतिकी में रटगर्स में प्रोफेसर है, और पेटर्स ड्यूक में गणित और भौतिकी के प्रोफेसर हैं। उनके शोध को राष्ट्रीय विज्ञान फाउंडेशन द्वारा वित्त पोषित किया जाता है।
Randall-Sundrum braneworld मॉडल - इसके प्रवर्तकों के नाम पर रखा गया है, हार्वर्ड विश्वविद्यालय के भौतिक विज्ञानी लिसा रान्डल और जॉन्स हॉपकिन्स विश्वविद्यालय के रमन सुंदरम - एक गणितीय विवरण प्रदान करते हैं कि कैसे गुरुत्वाकर्षण ब्रह्मांड को आकार देता है जो कि जनरल ऑफ़ थ्योरी ऑफ रिलेटिविटी द्वारा प्रस्तुत विवरण से भिन्न होता है।
कीटोन और पेटर्स ने ब्राइनवर्ल्ड सिद्धांत के एक विशेष गुरुत्वाकर्षण परिणाम पर ध्यान केंद्रित किया जो इसे आइंस्टीन के सिद्धांत से अलग करता है।
ब्रैनवर्ल्ड सिद्धांत भविष्यवाणी करता है कि प्रारंभिक ब्रह्मांड में बनाए गए अपेक्षाकृत छोटे "ब्लैक होल" वर्तमान में बच गए हैं। एक छोटे क्षुद्रग्रह के समान द्रव्यमान वाला ब्लैक होल, ब्रह्मांड में "डार्क मैटर" का हिस्सा होगा। जैसा कि नाम से पता चलता है, डार्क मैटर प्रकाश का उत्सर्जन या परावर्तित नहीं करता है, बल्कि एक गुरुत्वाकर्षण बल का उत्सर्जन करता है।
दूसरी ओर जनरल थ्योरी ऑफ रिलेटिविटी, भविष्यवाणी करती है कि इस तरह के आदिम ब्लैक होल अब मौजूद नहीं हैं, क्योंकि वे अब तक वाष्पित हो चुके होंगे।
"जब हम अनुमान लगाते हैं कि पृथ्वी से ब्लैक होल कितना दूर हो सकता है, तो हमें यह जानकर आश्चर्य हुआ कि निकटतम लोग प्लूटो की कक्षा के अंदर अच्छी तरह से झूठ बोलेंगे," केटोन ने कहा।
पेटर्स ने कहा, "अगर ब्रायनवर्ल्ड ब्लैक होल आकाशगंगा के हमारे हिस्से में अंधेरे पदार्थ का 1 प्रतिशत भी बनाते हैं - एक सतर्क धारणा - हमारे सौर मंडल में कई हजार ब्रैनवर्ल्ड ब्लैक होल होने चाहिए।"
लेकिन क्या ब्रैनवर्ल्ड ब्लैक होल वास्तव में मौजूद हैं - और इसलिए 5-डी ब्रैनवर्ल्ड सिद्धांत के प्रमाण के रूप में खड़े हैं?
वैज्ञानिकों ने दिखाया कि इस सवाल का जवाब देना संभव है कि उन प्रभावों का अवलोकन किया जाए जो ब्रॉनवर्ल्ड ब्लैक होल अन्य आकाशगंगाओं से पृथ्वी पर आने वाले विद्युत चुम्बकीय विकिरण पर डालेंगे। ब्लैक होल के पास से गुजरने वाले किसी भी विकिरण पर वस्तु के जबरदस्त गुरुत्वाकर्षण बलों द्वारा कार्य किया जाएगा - जिसका प्रभाव "गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग" है।
"पृथ्वी पर आने वाली गामा किरणों के फटने में ब्रान्वर्ड ब्लैक होल द्वारा गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग के लिए देखने के लिए एक अच्छी जगह है," केटोन ने कहा। इन गामा-किरणों के विस्फोट को पूरे ब्रह्मांड में भारी विस्फोटों द्वारा उत्पन्न किया गया माना जाता है। 1960 के दशक में अमेरिकी वायु सेना द्वारा अनजाने में बाहरी स्थान से इस तरह के फटने की खोज की गई थी।
कीटोन और पेटर्स ने गणना की कि ब्रानवर्ल्ड ब्लैक होल गामा किरणों को उसी तरह से बाधित करेंगे जैसे तालाब में एक चट्टान गुजरती लहरों में बाधा डालती है। चट्टान अपने मद्देनजर एक "हस्तक्षेप पैटर्न" पैदा करती है जिसमें कुछ लहरें ऊंची होती हैं, कुछ कुंड गहरे होते हैं, और कुछ चोटियाँ और कुंड एक दूसरे को रद्द करते हैं। हस्तक्षेप पैटर्न चट्टान और पानी दोनों की विशेषताओं का हस्ताक्षर है।
इसी तरह, एक ब्रानवर्ल्ड ब्लैक होल गामा किरणों के पारित होने में एक हस्तक्षेप पैटर्न का उत्पादन करेगा क्योंकि वे पृथ्वी की यात्रा करते हैं, केटॉन और पेटर्स ने कहा। वैज्ञानिकों ने हस्तक्षेप पैटर्न में परिणामी उज्ज्वल और गहरे "फ्रिंजेस" की भविष्यवाणी की, जो उन्होंने कहा कि ब्रैनवर्ल्ड ब्लैक होल की इनफ्लाइटिंग विशेषताओं का एक साधन प्रदान करता है और, बदले में, अंतरिक्ष और समय का।
"हमने पाया कि अंतरिक्ष के चौथे आयाम के हस्ताक्षर हस्तक्षेप पैटर्न में दिखाई देते हैं," पेटर्स ने कहा। "यह अतिरिक्त स्थानिक आयाम सामान्य सापेक्षता में आपके द्वारा प्राप्त किए गए की तुलना में फ्रिंज के बीच एक संकुचन बनाता है।"
पेटर्स और कीटन ने कहा कि गामा-रे लार्ज एरिया स्पेस टेलीस्कोप का उपयोग करके पूर्वानुमानित गामा-रे फ्रिंज पैटर्न को मापना संभव है, जिसे अगस्त 2007 में एक अंतरिक्ष यान पर लॉन्च किया जाना है। टेलीस्कोप नासा के बीच एक संयुक्त प्रयास है, अमेरिकी ऊर्जा विभाग, और फ्रांस, जर्मनी, जापान, इटली और स्वीडन में संस्थान।
वैज्ञानिकों ने कहा कि उनकी भविष्यवाणी सभी ब्रान्वर्ड ब्लैक होल्स पर लागू होगी, चाहे वह हमारे सौर मंडल में हो या उससे आगे।
"अगर ब्रैनवर्ल्ड थ्योरी सही है," उन्होंने कहा, "पूरे ब्रह्मांड में कई, कई और अधिक ब्रैनवर्ल्ड ब्लैक होल होने चाहिए, जिनमें से प्रत्येक अंतरिक्ष के चौथे आयाम के हस्ताक्षर को ले जाएगा।"
मूल स्रोत: ड्यूक विश्वविद्यालय
