अल्बर्ट आइंस्टीन के सापेक्षतावाद के क्रांतिकारी सामान्य सिद्धांत गुरुत्वाकर्षण को स्पेसटाइम के कपड़े में वक्रता के रूप में वर्णित करते हैं। कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय में गणितज्ञ, डेविस ने सदमे को इंगित करते हुए उस कपड़े को ढंकने का एक नया तरीका निकाला है।
यूसी डेविस के गणित के प्रोफेसर ब्लेक टेम्पल कहते हैं, "हम दिखाते हैं कि स्पेसटाइम एक बिंदु पर स्थानीय रूप से सपाट नहीं हो सकता है, जहां दो शॉकवेव्स टकराते हैं।" "यह सामान्य सापेक्षता में एक नई तरह की विलक्षणता है।"
मंदिर और उनके सहयोगी गणित का अध्ययन करते हैं कि एक परिपूर्ण तरल पदार्थ में शॉकवैक स्पेसटाइम की वक्रता को कैसे प्रभावित करते हैं। उनके नए मॉडल साबित करते हैं कि विलक्षणता उन बिंदुओं पर दिखाई देती है जहां सदमे की लहरें टकराती हैं। वोगलर के गणितीय मॉडल ने दो शॉकवेव्स को टक्कर देते हुए अनुकरण किया। रेंटजेस ने समीकरणों के विश्लेषण के बाद बताया कि जब शॉकवेव्स पार होती हैं तो क्या होता है। उन्होंने विलक्षणता को "नियमितता विलक्षणता" करार दिया।
"क्या आश्चर्य की बात है," मंदिर ने स्पेस पत्रिका को बताया, "यह है कि लहरों की बातचीत के रूप में सांसारिक के रूप में कुछ कुछ अतिशय विलक्षणता के रूप में चरम का कारण बन सकता है - यद्यपि एक बहुत ही हल्के नए प्रकार की विलक्षणता। यह भी आश्चर्यजनक है कि वे आइंस्टीन के सामान्य सापेक्षता के सिद्धांत के सबसे मौलिक समीकरणों में हैं, एक परिपूर्ण तरल पदार्थ के समीकरण। "
परिणाम रॉयल सोसाइटी ए के जर्नल प्रोसीडिंग्स में स्नातक छात्रों मोरिट्ज रिंटजेस और ज़ेके वोगलर के साथ मंदिर द्वारा दो पत्रों में सूचित किए गए हैं।
आइंस्टीन ने 1916 में प्रकाशित सापेक्षता के अपने सामान्य सिद्धांत के साथ आधुनिक भौतिकी में क्रांति ला दी। इस सिद्धांत में संक्षेप में एक चार-आयामी कपड़े के रूप में स्थान का वर्णन किया गया है जो ऊर्जा और ऊर्जा के प्रवाह से विकृत हो सकता है। गुरुत्वाकर्षण खुद को इस कपड़े की वक्रता के रूप में दिखाता है। "सिद्धांत इस धारणा के साथ शुरू होता है कि स्पेसटाइम (एक 4-आयामी सतह, एक क्षेत्र की तरह 2 आयामी नहीं)," स्थानीय रूप से सपाट है, "मंदिर बताते हैं। "रिंटजेस की प्रमेय यह साबित करती है कि शॉकवेव इंटरेक्शन के बिंदु पर, यह [स्पेसटाइम] स्थानीय स्तर पर समतल होने के लिए" क्रिंकल "है।"
हम आमतौर पर एक ब्लैक होल के बारे में सोचते हैं कि यह एक विलक्षणता है। लेकिन यह केवल स्पष्टीकरण का हिस्सा है। एक ब्लैक होल के अंदर, स्पेसटाइम की वक्रता इतनी तेज और चरम हो जाती है कि कोई भी ऊर्जा, प्रकाश भी नहीं बच सकता है। मंदिर का कहना है कि एक विलक्षणता अधिक सूक्ष्म हो सकती है, जहां किसी भी समन्वय प्रणाली में स्थानीय स्तर पर सपाट दिखने के लिए सिर्फ स्पेसटाइम का एक पैच नहीं बनाया जा सकता है।
"स्थानीय रूप से फ्लैट" अंतरिक्ष को संदर्भित करता है जो एक निश्चित दृष्टिकोण से सपाट प्रतीत होता है। सतह से पृथ्वी का हमारा दृष्टिकोण एक अच्छा उदाहरण है। समुद्र के बीच में एक नाविक को पृथ्वी सपाट लगती है। यह केवल तभी होता है जब हम उस सतह से बहुत दूर चले जाते हैं जिससे पृथ्वी की वक्रता स्पष्ट हो जाती है। आइंस्टीन का सामान्य सापेक्षता का सिद्धांत इस धारणा से शुरू होता है कि स्पेसटाइम भी स्थानीय रूप से सपाट है। शॉकवेव एक द्रव के दबाव और घनत्व में एक अचानक परिवर्तन, या असंतोष पैदा करते हैं। मंदिर का कहना है कि यह स्पेसटाइम की वक्रता में उछाल पैदा करता है लेकिन टीम के मॉडल में देखी गई "क्रिंकलिंग" बनाने के लिए पर्याप्त नहीं है।
टेम्पल की खोज का सबसे अच्छा हिस्सा यह है कि बिग बैंग के दौरान शॉकवेव्स पर उनका पहले का काम और वोगलर के रेन्जेस के काम का संयोजन, एक साथ फिट बैठता है।
बहुत सीरेंपनिटी है, ”मंदिर कहते हैं। “यह वास्तव में मेरे लिए सबसे अच्छा हिस्सा है।
मुझे यह पसंद है कि यह इतना सूक्ष्म है। और मुझे लगता है कि शॉकवेव सिद्धांत का गणितीय क्षेत्र, उन समस्याओं को दूर करने के लिए बनाया गया था जिनका सामान्य सापेक्षता से कोई लेना-देना नहीं था, हमें एक नई तरह की स्पेसटाइम विलक्षणता की खोज की ओर ले गया। मुझे लगता है कि यह एक बहुत ही दुर्लभ बात है, और मैं इसे एक पीढ़ी की खोज में एक बार कहता हूं। "
जबकि मॉडल कागज पर अच्छा लगता है, टेम्पल और उनकी टीम आश्चर्य करती है कि "नियमितता विलक्षणता" में स्पेसटाइम में खड़ी ढाल कैसे वास्तविक दुनिया में अपेक्षित प्रभाव से अधिक हो सकती है। सामान्य सापेक्षता गुरुत्वाकर्षण तरंगों को ब्लैक होल जैसे विशाल पिंडों की टक्कर से उत्पन्न कर सकती है। "हमें आश्चर्य है कि क्या एक विस्फोट तारकीय सदमे की लहर एक पतन के अग्रणी किनारे पर एक आघात से आघात को मारती है, जो अपेक्षित गुरुत्वाकर्षण तरंगों की तुलना में मजबूत हो सकती है," मंदिर कहते हैं। "यह गोलाकार समरूपता में नहीं हो सकता है, जिसे हमारा प्रमेय मानता है, लेकिन सिद्धांत रूप में यह हो सकता है कि समरूपता थोड़ी टूट गई हो।"
चित्र कैप्शन: बिग बैंग की शुरुआत में स्पेसक्राफ्ट के खुलासा के कलाकार। जॉन विलियम्स / टेराज़ूम
