चित्र साभार: NASA
स्टीफन हॉकिंग और किप थोर्ने ने जॉन प्रेस्किल को विश्वकोषों के एक सेट का श्रेय दिया।
1997 में, तीन कॉस्मोलॉजिस्टों ने एक प्रसिद्ध शर्त लगाई कि क्या जानकारी है कि एक ब्लैक होल में प्रवेश करना बंद हो जाता है - अर्थात, क्या ब्लैक होल का आंतरिक भाग कणों की विशेषताओं से बिल्कुल बदल जाता है।
हॉकिंग के शोध में बताया गया है कि कणों का कोई प्रभाव नहीं पड़ता है। लेकिन उनके सिद्धांत ने क्वांटम यांत्रिकी के नियमों का उल्लंघन किया और एक विरोधाभास पैदा किया? सूचना विरोधाभास?
अब ओहियो स्टेट यूनिवर्सिटी के भौतिकविदों ने स्ट्रिंग सिद्धांत का उपयोग करते हुए एक समाधान का प्रस्ताव किया है, एक सिद्धांत जो मानता है कि ब्रह्मांड के सभी कण छोटे कंपन तारों से बने हैं।
समीर माथुर और उनके सहयोगियों ने समीकरणों का एक व्यापक सेट निकाला है, जो दृढ़ता से सुझाव देता है कि यह जानकारी मौजूद है - तार की एक विशाल उलझन में बंधे हुए हैं जो एक कोर से इसकी सतह पर एक ब्लैक होल भरता है।
खोज से पता चलता है कि ब्लैक होल सुचारू नहीं होते हैं, यह सुविधाहीन इकाइयाँ हैं जैसा कि वैज्ञानिकों ने लंबे समय से सोचा है।
इसके बजाय, वे कठोर हैं?
माथुर, ओहियो राज्य में भौतिकी के प्रोफेसर, को संदेह है कि हॉकिंग और थोरने जीते; अध्ययन के परिणाम से विशेष रूप से आश्चर्यचकित नहीं होना चाहिए, जो कि जर्नल न्यूक्लियर फिजिक्स बी के 1 मार्च के अंक में दिखाई देता है।
उनके दांव में, हॉकिंग, कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय में गणित के प्रोफेसर, और थोरटे, कैल्टेक में सैद्धांतिक भौतिकी के प्रोफेसर, शर्त लगाते हैं कि एक ब्लैक होल में प्रवेश करने वाली जानकारी नष्ट हो जाती है, जबकि प्रेस्किल - कैलटेक में सैद्धांतिक भौतिकी के प्रोफेसर भी हैं - विपरीत दृश्य। दांव विश्वकोषों का एक समूह था।
? मुझे लगता है कि ज्यादातर लोगों ने इस विचार को छोड़ दिया कि 1995 में स्ट्रिंग सिद्धांत के विचार को प्रमुखता देने के बाद सूचना नष्ट हो गई थी? माथुर ने कहा। ? यह है कि कोई भी साबित करने में सक्षम है कि जानकारी अब से पहले जीवित रहता है?
ब्लैक होल कैसे बनते हैं इसके शास्त्रीय मॉडल में, एक विशालकाय तारे जैसी सुपरमैसिव वस्तु, एक बहुत छोटे बिंदु को अनंत गुरुत्वाकर्षण के रूप में ढँक देती है, जिसे एक विलक्षणता कहा जाता है। अंतरिक्ष में एक विशेष क्षेत्र विलक्षणता को घेरता है, और कोई भी वस्तु जो इस क्षेत्र को पार करती है? घटना क्षितिज के रूप में जानी जाने वाली सीमा को ब्लैक होल में खींच लिया जाता है, कभी वापस नहीं लौटने के लिए।
सिद्धांत रूप में, प्रकाश भी ब्लैक होल से नहीं बच सकता है।
घटना क्षितिज का व्यास उस वस्तु के द्रव्यमान पर निर्भर करता है जिसने इसे बनाया था। उदाहरण के लिए, यदि सूर्य एक विलक्षणता में ढह जाता है, तो इसकी घटना क्षितिज लगभग 3 किलोमीटर (1.9 मील) तक मापी जाएगी। यदि पृथ्वी ने पीछा किया, तो इसकी घटना क्षितिज केवल 1 सेंटीमीटर (0.4 इंच) को मापेगा।
जैसा कि एक विलक्षणता और इसके घटना क्षितिज के बीच के क्षेत्र में निहित है, भौतिकविदों ने हमेशा शाब्दिक रूप से एक रिक्त खींचा है। कोई फर्क नहीं पड़ता कि किस प्रकार की सामग्री ने विलक्षणता का गठन किया, घटना क्षितिज के अंदर का क्षेत्र किसी भी संरचना या औसत दर्जे की विशेषताओं से रहित होना चाहिए था।
और उसी में समस्या है।
? शास्त्रीय सिद्धांत के साथ समस्या यह है कि आप ब्लैक होल बनाने के लिए कणों के किसी भी संयोजन का उपयोग कर सकते हैं - प्रोटॉन, इलेक्ट्रॉनों, सितारों, ग्रहों, जो भी - और इससे कोई फर्क नहीं पड़ेगा। ब्लैक होल बनाने के अरबों तरीके होने चाहिए, फिर भी शास्त्रीय मॉडल के साथ सिस्टम की अंतिम स्थिति हमेशा समान होती है,? माथुर ने कहा।
उन्होंने कहा कि इस तरह की एकरूपता उलटने की क्वांटम यांत्रिक विधि का उल्लंघन करती है। भौतिकविदों को किसी भी प्रक्रिया के अंतिम उत्पाद का पता लगाने में सक्षम होना चाहिए, जिसमें एक ऐसी प्रक्रिया शामिल है जो एक ब्लैक होल बनाती है, जो इसे बनाने वाली स्थितियों में वापस आती है।
यदि सभी ब्लैक होल समान हैं, तो किसी भी ब्लैक होल को उसकी अनोखी शुरुआत के बारे में पता नहीं लगाया जा सकता है, और इसे बनाने वाले कणों के बारे में किसी भी जानकारी को हमेशा के लिए खो दिया जाता है।
कोई भी वास्तव में विश्वास नहीं करता है कि अब, लेकिन कोई भी कभी भी शास्त्रीय तर्क के साथ कुछ भी गलत नहीं पा सकता है, या,? माथुर ने कहा। ? अब हम प्रस्तावित कर सकते हैं कि क्या गलत हुआ।?
2000 में, स्ट्रिंग सिद्धांतकारों ने अगली सहस्राब्दी के दौरान हल की जाने वाली भौतिकी समस्याओं की अपनी शीर्ष-दस सूची में सूचना विरोधाभास संख्या आठ का नाम दिया। उस सूची में जैसे प्रश्न शामिल थे? एक प्रोटॉन का जीवनकाल क्या है ?? और कैसे क्वांटम गुरुत्वाकर्षण ब्रह्मांड की उत्पत्ति को समझाने में मदद कर सकता है ??
माथुर ने सूचना विरोधाभास पर काम करना शुरू किया जब वह मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी में एक सहायक प्रोफेसर थे, और उन्होंने 2000 में ओहियो स्टेट फैकल्टी में शामिल होने के बाद पूरी समस्या पर हमला किया।
पोस्टडॉक्टरल शोधकर्ता ओलेग लुनिन के साथ, माथुर ने उन वस्तुओं की संरचना की गणना की जो सरल स्ट्रिंग राज्यों और बड़े शास्त्रीय ब्लैक होल के बीच में स्थित हैं। छोटी वस्तुओं के बजाय, वे बड़े हो गए। हाल ही में, उन्होंने और डॉक्टरेट के दो छात्रों - आशीष सक्सेना और योगेश श्रीवास्तव - ने पाया कि एक ही तस्वीर एक फ़ज़बॉल की है? एक क्लासिक ब्लैक होल के सदृश वस्तुओं को अधिक बारीकी से सच करना जारी रखा। वे नए परिणाम परमाणु भौतिकी बी में दिखाई देते हैं।
स्ट्रिंग सिद्धांत के अनुसार, ब्रह्मांड के सभी मूलभूत कण - प्रोटॉन, न्यूट्रॉन और इलेक्ट्रॉन - तार के विभिन्न संयोजनों से बने हैं। लेकिन जब तक तार छोटे होते हैं, माथुर का मानना है कि वे भिन्नात्मक तनाव नामक एक घटना के माध्यम से बड़े ब्लैक होल बना सकते हैं।
उन्होंने कहा कि स्ट्रैंथ्स स्ट्रेचेबल हैं, लेकिन प्रत्येक एक निश्चित मात्रा में टेंशन लेता है, जैसा कि एक गिटार स्ट्रिंग करता है। भिन्नात्मक तनाव के साथ, तनाव कम हो जाता है क्योंकि स्ट्रिंग लंबी हो जाती है।
माथुर ने कहा कि जिस तरह एक लंबी गिटार की तार को छोटे गिटार के तार से थपकी देना आसान होता है, उसी तरह एक साथ जुड़ने वाले क्वांटम मेकैनिकल स्ट्रिंग्स को एक स्ट्रिंग से फैलाना आसान होता है।
इसलिए जब एक बहुत सारे तार एक साथ जुड़ते हैं, जैसे कि वे ब्लैक होल जैसी बहुत भारी वस्तु के लिए आवश्यक कई कणों को बनाने के लिए होते हैं, तो तार की संयुक्त गेंद बहुत खिंचाव वाली होती है, और एक विस्तृत व्यास तक फैल जाती है।
जब ओहायो स्टेट के भौतिकविदों ने एक फजी ब्लैक होल के व्यास के लिए उनके सूत्र का पता लगाया, तो उन्होंने पाया कि यह शास्त्रीय मॉडल द्वारा सुझाए गए ब्लैक होल ईवेंट क्षितिज के व्यास से मेल खाता है।
चूंकि माथुर के अनुमान से पता चलता है कि ब्लैक होल के अंदर तार मौजूद रहते हैं, और तारों की प्रकृति उन कणों पर निर्भर करती है जो मूल स्रोत सामग्री से बने होते हैं, फिर प्रत्येक ब्लैक होल सितारों, ग्रहों या आकाशगंगा के समान अनोखा होता है इसने इसका गठन किया। किसी भी बाद की सामग्री से तार जो ब्लैक होल में प्रवेश करता है, वह ट्रेस करने योग्य भी रहेगा।
इसका मतलब है कि एक ब्लैक होल को उसकी मूल स्थितियों में वापस खोजा जा सकता है, और जानकारी जीवित रहती है।
इस शोध को अमेरिकी ऊर्जा विभाग के हिस्से का समर्थन किया गया था।
मूल स्रोत: ओहियो स्टेट यूनिवर्सिटी न्यूज़ रिलीज़
