चित्र साभार: NRAO
लगभग एक शताब्दी तक आइंस्टीन द्वारा वर्गीकृत, भौतिकविदों ने इस सिद्धांत का समर्थन करने के लिए सबूत पाए हैं कि गुरुत्वाकर्षण का बल प्रकाश की गति से चलता है। गुरुत्वाकर्षण की इस गति के लिए क्वासर की छवि को कैसे झुका दिया गया था, में विविधताएं।
एक दुर्लभ ब्रह्मांडीय संरेखण का लाभ उठाते हुए, वैज्ञानिकों ने उस गति का पहला माप किया है जिस पर गुरुत्वाकर्षण बल का प्रसार होता है, जो भौतिकी के अंतिम अनम्यूट मौलिक स्थिरांक में से एक को संख्यात्मक मान देता है।
"न्यूटन ने सोचा था कि गुरुत्वाकर्षण बल तात्कालिक था।" आइंस्टीन ने माना कि यह प्रकाश की गति से आगे बढ़ा, लेकिन अब तक, किसी ने भी इसे मापा नहीं था, ”मिसौरी-कोलंबिया विश्वविद्यालय के भौतिक विज्ञानी सर्गेई कोप्पिकिन ने कहा।
"हमने यह निर्धारित किया है कि गुरुत्वाकर्षण का प्रसार गति 20 प्रतिशत की सटीकता के भीतर प्रकाश की गति के बराबर है," शार्लोट्सविले, VA में नेशनल रेडियो एस्ट्रोनॉमी ऑब्जर्वेटरी (NRAO) के एक खगोल विज्ञानी, एड फोमोंट ने कहा। वैज्ञानिकों ने सिएटल, WA में अमेरिकन एस्ट्रोनॉमिकल सोसायटी की बैठक में अपने निष्कर्ष प्रस्तुत किए।
ऐतिहासिक क्षेत्र के सिद्धांतों पर काम करने वाले भौतिकविदों के लिए महत्वपूर्ण है कि आइंस्टीन के सापेक्षतावाद और विद्युत चुम्बकीय सिद्धांत के साथ कण भौतिकी को संयोजित करने का प्रयास।
"माप ने सिद्धांतों पर कुछ मजबूत सीमाएं लगाई हैं जो अतिरिक्त आयामों का प्रस्ताव करते हैं, जैसे कि सुपरस्ट्रिंग सिद्धांत और शाखाओं के सिद्धांत," कोप्पिकिन ने कहा। "गुरुत्वाकर्षण की गति को जानना इन अतिरिक्त आयामों के अस्तित्व और कॉम्पैक्टनेस की एक महत्वपूर्ण परीक्षा प्रदान कर सकता है," उन्होंने कहा।
सुपरस्ट्रिंग सिद्धांत का प्रस्ताव है कि प्रकृति के मूलभूत कण समान नहीं हैं, बल्कि अविश्वसनीय रूप से छोटे छोर या तार हैं, जिनके गुण कंपन के विभिन्न तरीकों से निर्धारित होते हैं। ब्रान्स (झिल्ली से निकला एक शब्द) बहुआयामी सतह हैं, और कुछ वर्तमान भौतिक सिद्धांत अंतरिक्ष-समय के ब्रान्स को पांच आयामों के लिए प्रस्तावित करते हैं।
वैज्ञानिकों ने नेशनल साइंस फाउंडेशन की वेरी लॉन्ग बेसलाइन एरे (वीएलबीए) का इस्तेमाल किया, जो जर्मनी के एफ़ेल्सबर्ग में 100 मीटर के रेडियो टेलीस्कोप के साथ-साथ एक महाद्वीप-चौड़ी रेडियो-दूरबीन प्रणाली का उपयोग करता है, जब ग्रह बृहस्पति के करीब से गुजरने पर एक अत्यंत सटीक अवलोकन करते हैं। 8 सितंबर, 2002 को एक उज्ज्वल क्वासर के सामने।
अवलोकन ने बृहस्पति के गुरुत्वाकर्षण प्रभाव से पृष्ठभूमि केसर से आने वाली रेडियो तरंगों का बहुत मामूली "झुकने" दर्ज किया। झुकने से आकाश में क्वासर की स्पष्ट स्थिति में एक छोटा सा परिवर्तन हुआ।
"क्योंकि बृहस्पति सूर्य के चारों ओर घूम रहा है, झुकने की सटीक मात्रा उस गति पर थोड़ा निर्भर करती है जिस पर बृहस्पति से गुरुत्वाकर्षण का प्रसार होता है," कोप्पिकिन ने कहा।
वैज्ञानिकों ने कहा कि सौर मंडल का सबसे बड़ा ग्रह, बृहस्पति लगभग एक बार एक दशक में लगभग एक बार उज्ज्वल क्वैसर से रेडियो तरंगों के मार्ग के करीब से गुजरता है, वैज्ञानिकों ने कहा।
एक बार में एक दशक का आकाशीय संरेखण उन घटनाओं की श्रृंखला में अंतिम था, जिन्होंने गुरुत्वाकर्षण की गति को मापना संभव बनाया। अन्य में 1996 में दो वैज्ञानिकों की एक मौका बैठक, सैद्धांतिक भौतिकी में एक सफलता और विशेष तकनीकों के विकास को शामिल किया गया था जो बेहद सटीक माप करने में सक्षम थे।
"किसी ने भी गुरुत्वाकर्षण की गति को मापने की कोशिश नहीं की थी क्योंकि ज्यादातर भौतिकविदों ने माना था कि ऐसा करने का एकमात्र तरीका गुरुत्वाकर्षण तरंगों का पता लगाना था," कोप्पिकिन ने याद किया। हालाँकि, 1999 में, कोपिकिन ने प्रकाश और रेडियो तरंगों पर एक गतिशील पिंड के गुरुत्वाकर्षण प्रभावों को शामिल करने के लिए आइंस्टीन के सिद्धांत को बढ़ाया। गुरुत्वाकर्षण की गति पर निर्भर प्रभाव। उन्होंने महसूस किया कि अगर बृहस्पति लगभग किसी तारे या रेडियो स्रोत के सामने चला जाता है, तो वह अपने सिद्धांत का परीक्षण कर सकता है।
कोप्पिकिन ने अगले 30 वर्षों के लिए बृहस्पति की अनुमानित कक्षा का अध्ययन किया और पाया कि विशाल ग्रह 2002 में क्वासर जे0842 + 1835 के सामने काफी करीब से गुजरेगा। हालांकि, उन्होंने जल्दी से महसूस किया कि आकाश में क्वासर की स्पष्ट स्थिति के कारण प्रभाव गुरुत्वाकर्षण की गति इतनी कम होगी कि इसे मापने में सक्षम एकमात्र अवलोकन तकनीक बहुत लंबी बेसलाइन इंटरफेरोमेट्री (VLBI) थी, जो तकनीक VLBA में सन्निहित थी। कोप्पिकिन ने तब वीएमबीआई के एक प्रमुख विशेषज्ञ और अनुभवी वीएलबीए पर्यवेक्षक फोमोंट से संपर्क किया।
"मुझे तुरंत एक प्रयोग के महत्व का एहसास हुआ जो प्रकृति के एक मौलिक निरंतरता का पहला माप बना सकता है," फोमाल्ट ने कहा। उन्होंने कहा, "मैंने तय किया कि हमें अपना सर्वश्रेष्ठ शॉट देना है।"
सटीकता के आवश्यक स्तर को प्राप्त करने के लिए, दो वैज्ञानिकों ने एफेल्सबर्ग टेलिस्कोप को अपने अवलोकन में जोड़ा। दो रेडियो-दूरबीन एंटेना के बीच व्यापक अलगाव, अधिक से अधिक संकल्प शक्ति, या ठीक विस्तार देखने की क्षमता है, प्राप्त करने योग्य है। वीएलबीए में हवाई पर एंटेना, महाद्वीपीय संयुक्त राज्य अमेरिका और कैरेबियन में सेंट क्रोक्स शामिल हैं। अटलांटिक के दूसरी तरफ एक एंटीना ने और भी अधिक संकल्प शक्ति जोड़ी।
"हम कभी भी किया था की तुलना में तीन गुना अधिक सटीकता के साथ एक माप करना था, लेकिन हम जानते थे, सिद्धांत रूप में, यह किया जा सकता है"। वैज्ञानिकों ने उनकी तकनीकों का परीक्षण किया और "सूखा रन" में परिष्कृत किया, फिर बृहस्पति के कसार के सामने अपना रास्ता बनाने के लिए इंतजार किया।
प्रतीक्षा में काफी नेल-बाइटिंग शामिल थी। उपकरण की विफलता, खराब मौसम, या बृहस्पति पर एक विद्युत चुम्बकीय तूफान ही अवलोकन को तोड़फोड़ कर सकता है। हालाँकि, किस्मत ने पकड़ लिया और 8 GigaHertz की रेडियो फ्रीक्वेंसी पर वैज्ञानिकों की टिप्पणियों ने उनके माप को बनाने के लिए पर्याप्त अच्छे डेटा का उत्पादन किया। उन्होंने 250 मील दूर से देखे गए मानव बाल की चौड़ाई के बराबर एक सटीकता प्राप्त की।
“हमारा मुख्य लक्ष्य गुरुत्वाकर्षण के लिए एक अनंत गति को नियंत्रित करना था, और हमने और भी बेहतर किया। हम अब जानते हैं कि गुरुत्वाकर्षण की गति प्रकाश की गति के बराबर होती है, और हम गुरुत्वाकर्षण के लिए किसी भी गति को आत्मविश्वास से बाहर कर सकते हैं जो कि प्रकाश की तुलना में दोगुना है।
ज्यादातर वैज्ञानिकों, कोप्पिकिन ने कहा, राहत मिलेगी कि गुरुत्वाकर्षण की गति प्रकाश की गति के अनुरूप है। "मेरा मानना है कि यह प्रयोग सामान्य सापेक्षता के मूल सिद्धांतों पर नई रोशनी डालता है और गुरुत्वाकर्षण के कई और अधिक अध्ययनों और टिप्पणियों के पहले का प्रतिनिधित्व करता है जो वर्तमान में वीएलबीआई की अत्यधिक उच्च परिशुद्धता के कारण संभव हैं। इस पेचीदा ब्रह्मांडीय बल और प्रकृति के अन्य बलों के साथ इसके संबंध के बारे में जानने के लिए हमारे पास बहुत कुछ है, ”कोप्पिकिन ने कहा।
यह पहली बार नहीं है जब बृहस्पति ने मूलभूत भौतिक स्थिरांक का मापन करने में भूमिका निभाई है। 1675 में, पेरिस ऑब्जर्वेटरी में काम करने वाले डेनिश खगोलशास्त्री ओलाफ रोएमर ने बृहस्पति के चंद्रमाओं में से एक के ग्रहण को देखते हुए प्रकाश की गति का पहला यथोचित सटीक निर्धारण किया।
मूल स्रोत: NRAO न्यूज़ रिलीज़
